神奇的 SQL 之层级 → 为什么 GROUP BY 之后不能直接引用原表中的列

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前言

  开心一刻

感觉不妙呀,弟弟舔它! 不该舔的,舔到怀疑人生了......

GROUP BY 后 SELECT 列的限制

  标准 SQL 规定,在对表进行聚合查询的却说,只能在 SELECT 子句中写下面 3 种内容:通过 GROUP BY 子句指定的聚合键、聚合函数(SUM 、AVG 等)、常量。大伙儿 来看个例子

  大伙儿 有 学生班级表(tbl_student_class) 以及 数据如下 :

DROP TABLE IF EXISTS tbl_student_class;
CREATE TABLE tbl_student_class (
  id int(8) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',
  sno varchar(12) NOT NULL COMMENT '学号',
  cno varchar(5) NOT NULL COMMENT '班级号',
  cname varchar(20) NOT NULL COMMENT '班级名',
  PRIMARY KEY (id)
) COMMENT='学生班级表';

-- ----------------------------
-- Records of tbl_student_class
-- ----------------------------
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('1', '2019060
7001', '060
7', '影视7班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('2', '2019060
7002', '060
7', '影视7班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('3', '2019060
60

03', '060
8', '影视8班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('4', '2019060
60

04', '060
8', '影视8班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('5', '2019060
9005', '060
9', '影视9班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('6', '2019060
9006', '060
9', '影视9班');

  大伙儿 想统计各个班(班级号、班级名)还还有一个有十几个 人、以及最大的学号,大伙儿 该为什么写或多或少查询 SQL ? 让他要大伙儿 应该总要

SELECT cno,cname,count(sno),MAX(sno) 
FROM tbl_student_class
GROUP BY cno,cname;

  另还还有一个大家会想了,cno 和 cname 另还还有一个却说一对一,cno 一旦挑选,cname 也就挑选了,那 SQL 是总要 都后能 没有写 ?

SELECT cno,cname,count(sno),MAX(sno) 
FROM tbl_student_class
GROUP BY cno;

  执行报错了:

[Err] 1055 - Expression #2 of SELECT list is not in GROUP BY clause and contains nonaggregated column 'test.tbl_student_class.cname' which is not functionally dependent on columns in GROUP BY clause; this is incompatible with sql_mode=only_full_group_by

  提示信息:SELECT 列表中的第还还有一个表达式(cname)什么都没有 GROUP BY 的子句中,同時 它也总要 聚合函数;这与 sql 模式:ONLY_FULL_GROUP_BY 不相容。

  为哪些 GROUP BY 却说只能直接引用原表(什么都没有 GROUP BY 子句)中的列 莫急,大伙儿 慢慢往下看。

SQL 模式

  MySQL 服务器都后能 在不同的 SQL 模式下运行,为什让 都后能 针对不同的客户端以不同的法律法律依据 应用哪些模式,具体取决于 sql_mode 系统变量的值。 DBA 都后能 设置全局SQL模式以匹配站点服务器操作要求,为什让 每个应用多多程序 都后能 将其会话 SQL 模式设置为其自己的要求。模式会影响 MySQL 支持的 SQL 语法以及它执行的 数据验证检查,这使得在不同环境中使用MySQL以及将MySQL与或多或少数据库服务器同時 使用变得更加容易。更多详情请查阅官网:Server SQL Modes。MySQL 版本不同,内容会略有不同(包括默认值),查阅的却说注意与自身的 MySQL 版本保持一致。

  SQL 模式主要分两类:语法支持类和数据检查类,常用的如下

  语法支持类    

    ONLY_FULL_GROUP_BY

      对于 GROUP BY 聚合操作,也什么都没有 SELECT 中的列、HAVING 却说 ORDER BY 子句的列,没有在GROUP BY中出现 ,没有或多或少SQL是不合法的

    ANSI_QUOTES

      启用 ANSI_QUOTES 后,只能用双引号来引用字符串,却说它被解释为识别符,作用与 ` 一样。设置它却说,update t set f1="" ...,会报 Unknown column ‘’ in field list 另还还有一个的语法错误

    PIPES_AS_CONCAT

      将 || 视为字符串的连接操作符而非 或 运算符,这和Oracle数据库是一样的,也和字符串的拼接函数 CONCAT() 相同类于

    NO_TABLE_OPTIONS

      使用 SHOW CREATE TABLE 时太大输出MySQL特有的语法偏离 ,如 ENGINE ,或多或少在使用 mysqldump 跨DB种类迁移的却说才能 考虑

    NO_AUTO_CREATE_USER

      字面意思不自动创建用户。在给MySQL用户授权时,大伙儿 习惯使用 GRANT ... ON ... TO dbuser 顺道同時 创建用户。设置该选项后就与oracle操作同类于,授权却说才能 先建立用户

  数据检查类   

    NO_ZERO_DATE

      认为日期 ‘0000-00-00’ 非法,与与非 设置后边的严格模式有关

      1、却说设置了严格模式,则 NO_ZERO_DATE 自然满足。但却说是 INSERT IGNORE 或 UPDATE IGNORE,’0000-00-00’依然允许且只显示warning;

      2、也什么都没有非严格模式下,设置了NO_ZERO_DATE,效果与后边一样,’0000-00-00’ 允许但显示warning;却说没有设置NO_ZERO_DATE,no warning,当做完整篇 合法的值;

      3、NO_ZERO_IN_DATE状态与后边同类于,不同的是控制日期和天,与非 可为 0 ,即 2010-01-00 与非 合法;

    NO_ENGINE_SUBSTITUTION

      使用 ALTER TABLE 或 CREATE TABLE 指定 ENGINE 时, 才能 的存储引擎被禁用或未编译,该咋样处里。启用 NO_ENGINE_SUBSTITUTION 时,没有直接抛出错误;不设置此值时,CREATE用默认的存储引擎替代,ATLER不进行更改,并抛出还还有一个 warning

    STRICT_TRANS_TABLES

      设置它,表示启用严格模式。注意 STRICT_TRANS_TABLES 总要 几种策略的组合,单独指 INSERT、UPDATE 出现 少值或无效值该咋样处里:

      1、前面提到的把 ‘’ 传给int,严格模式下非法,若启用非严格模式则变成 0,产生还还有一个warning;

      2、Out Of Range,变成插入最大边界值;

      3、当要插入的新行中,不蕴含其定义中没有显式DEFAULT子句的非NULL列的值时,该列缺少值;

  默认模式

    当大伙儿 没有修改配置文件的状态下,MySQL 是有自己的默认模式的;版本不同,默认模式却说同

-- 查看 MySQL 版本
SELECT VERSION();

-- 查看 sql_mode
SELECT @@sql_mode;

     大伙儿 都后能 看多,5.7.21 的默认模式蕴含:

ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

    而第还还有一个:ONLY_FULL_GROUP_BY 就会约束:当大伙儿 进行聚合查询的却说,SELECT 的列只能直接蕴含非 GROUP BY 子句中的列。那却说大伙儿 换成该模式(从“严格模式”到“宽松模式”)呢 ?

    大伙儿 发现,上述报错的 SQL

    能正常执行了,为什让 一般状态下不推荐另还还有一个配置,线上环境往往是“严格模式”,而总要 “宽松模式”;随便说说案例中,无论是“严格模式”,还是“宽松模式”,结果总要 对的,那是却说 cno 与 cname 唯一对应的,却说 cno 与 cname 总要 唯一对应,没有在“宽松模式下” cname 的值是随机的,这就会造成难以排查的问题图片,有兴趣的都后能 去试试。那为哪些会有 ONLY_FULL_GROUP_BY 模式呢 大伙儿 继续往下看

  阶(order)是用来区分集合或谓词的阶数的概念。谓词逻辑中,根据输入值的阶数对谓词进行分类。= 却说 BETWEEEN 等输入值为一行的谓词叫作"一阶谓词",而像 EXISTS 另还还有一个输入值为行的集合的谓词叫作"二阶谓词"(HAVING 的输入值也是集合,但它总要 谓词)。以此类推,三阶谓词=输入值为"集合的集合"的谓词,四阶谓词=输入值为"集合的集合的集合"的谓词,为什让 SQL 里无须会出现 三阶以上的状态,全都 太大太在意。简单点如下图

  谈到了阶,就不得不谈下集合论;集合论是 SQL 语言的根基,却说它的或多或少行态,SQL 也被称为面向集合语言。只能从集合的宽度来思考,才能明白 SQL 的强大威力。通过上图,相信大伙儿 也都能看多,这里不做更深入的讲解了,有兴趣的都后能 去查相关资料。

为哪些聚合后只能再引用原表中的列

  全都 人都知道聚合查询的限制,为什让 很少大家能正确地理解为哪些会有另还还有一个的约束。表 tbl_student_class 中的 cname 存储的是每位学生的班级信息,但才能 注意的是,这里的 cname 却说每个学生的属性,并总要 小组的属性,而 GROUP BY 又是聚合操作,操作的对象却说由多个学生组成的小组,为什让 ,小组的属性只能是平均却说总和等统计性质的属性,如下图

  询问每个学生的 cname 是都后能 的,为什让 询问由多个学生组成的小组的 cname 就没有意义了。对于小组来说,只能"一共十几个 学生"却说"最大学号是十几个 ?"另还还有一个的问法才是有意义的。强行将适用于个体的属性套用于团体之上,纯粹是三种分类错误;而 GROUP BY 的作用是将还还有一个个元素划分成若干个子集,使用 GROUP BY 聚合却说,SQL 的操作对象便由 0 阶的"行"变为了 1 阶的"行的集合",此时,行的属性便只能使用了。SQL 的世界随便说说是层级分明的等级社会,将低阶概念的属性用在高阶概念上会意味秩序的混乱,这是不允许的。此时我相信大伙儿 都明白:为哪些聚合后只能再引用原表中的列 。

单元素集合也是集合

  现在的集合论认为单元素集合是三种正常的集合。单元素集合和空集一样,主却说为了保持理论的完整篇 性而定义的。为什让 对于以集合论为基础的 SQL 来说,当然也才能 严格地区分元素和单元素集合。为什让 ,元素 a 和集合 {a} 之间地处着非常醒目的层级差别。

  或多或少个层级的区别分别对应着 SQL 中的 WHERE 子句和 HAVING 子句的区别。WHERE 子句用于处里"行"或多或少 0 阶的对象,而 HAVING 子句用来处里"集合"或多或少 1 阶的对象。

总结

  1、SQL 严格区分层级,包括谓词逻辑中的层级(EXISTS),也包括集合论中的层级(GROUP BY);

  2、有了层级区分,没有适用于个体上的属性就不适用于团体了,这也却说为哪些聚合查询的 SELECT 子句中只能直接引用原表中的列的意味;

  3、一般来说,单元素集合的属性和其唯一元素的属性是一样的。或多或少只蕴含还还有一个元素的集合让他随便说说似乎没有必要特意地当成集合来看待,为什让 为了保持理论的完整篇 性,大伙儿 还是要严格区分元素和单元素集合;

参考

  《SQL基础教程》

  《SQL进阶教程》