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后后 ,如此在 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。亲戚亲戚大伙儿来看个例子

  亲戚亲戚大伙儿有 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', '201903007001', '03007', '影视7班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('2', '201903007002', '03007', '影视7班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('3', '20190300300003', '03008', '影视8班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('4', '20190300300004', '03008', '影视8班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('5', '201903009005', '03009', '影视9班');
INSERT INTO tbl_student_class VALUES ('6', '201903009006', '03009', '影视9班');

  亲戚亲戚大伙儿想统计各个班(班级号、班级名)三个有几条人、以及最大的学号,亲戚亲戚大伙儿该为什么会么会会 写你什儿 查询 SQL ? 让人亲戚亲戚大伙儿应该全是

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

  后后 他们会想了,cno 和 cname 后后 什么都有 一对一,cno 一旦挑选,cname 也就挑选了,那 SQL 是完全全是能不可否 如此写 ?

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 列表中的第三个表达式(cname)没得 GROUP BY 的子句中,一并它也完全全是聚合函数;这与 sql 模式:ONLY_FULL_GROUP_BY 不相容。

  为有哪些 GROUP BY 后后 如此直接引用原表(没得 GROUP BY 子句)中的列 莫急,亲戚亲戚大伙儿慢慢往下看。

SQL 模式

  MySQL 服务器能不可否 在不同的 SQL 模式下运行,后后 能不可否 针对不同的客户端以不同的法子应用有有哪些模式,具体取决于 sql_mode 系统变量的值。 DBA 能不可否 设置全局SQL模式以匹配站点服务器操作要求,后后 每个应用多多线程 能不可否 将其会话 SQL 模式设置为其被委托人的要求。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与你什儿 数据库服务器一并使用变得更加容易。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),查阅的后后 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,后后 在 SELECT 中的列、HAVING 后后 ORDER BY 子句的列,如此在GROUP BY中冒出 ,如此你什儿 SQL是不合法的

    ANSI_QUOTES

      启用 ANSI_QUOTES 后,如此用双引号来引用字符串,后后 它被解释为识别符,作用与 ` 一样。设置它后后 ,update t set f1="" ...,会报 Unknown column ‘’ in field list 后后 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() 相这类

    NO_TABLE_OPTIONS

      使用 SHOW CREATE TABLE 时完会输出MySQL特有的语法偏离 ,如 ENGINE ,你什儿 在使用 mysqldump 跨DB种类迁移的后后 如此考虑

    NO_AUTO_CREATE_USER

      字面意思不自动创建用户。在给MySQL用户授权时,亲戚亲戚大伙儿习惯使用 GRANT ... ON ... TO dbuser 顺道一并创建用户。设置该选项后就与oracle操作这类 ,授权后后 如此先建立用户

  数据检查类   

    NO_ZERO_DATE

      认为日期 ‘0000-00-00’ 非法,否是是是设置上面的严格模式有关

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

      2、后后 在非严格模式下,设置了NO_ZERO_DATE,效果与上面一样,’0000-00-00’ 允许但显示warning;后后 如此设置NO_ZERO_DATE,no warning,当做完全合法的值;

      3、NO_ZERO_IN_DATE状况与上面这类 ,不同的是控制日期和天,否是是可为 0 ,即 2010-01-00 否是是合法;

    NO_ENGINE_SUBSTITUTION

      使用 ALTER TABLE 或 CREATE TABLE 指定 ENGINE 时, 如此的存储引擎被禁用或未编译,该如保除理。启用 NO_ENGINE_SUBSTITUTION 时,如此直接抛出错误;不设置此值时,CREATE用默认的存储引擎替代,ATLER不进行更改,并抛出三个 warning

    STRICT_TRANS_TABLES

      设置它,表示启用严格模式。注意 STRICT_TRANS_TABLES 完全全是几种策略的组合,单独指 INSERT、UPDATE 冒出 少值或无效值该如保除理:

      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,产生三个warning;

      2、Out Of Range,变成插入最大边界值;

      3、当要插入的新行中,不所含其定义中如此显式DEFAULT子句的非NULL列的值时,该列缺少值;

  默认模式

    当亲戚亲戚大伙儿如此修改配置文件的状况下,MySQL 是有被委托人的默认模式的;版本不同,默认模式什么都有 同

-- 查看 MySQL 版本
SELECT VERSION();

-- 查看 sql_mode
SELECT @@sql_mode;

     亲戚亲戚大伙儿能不可否 看了,5.7.21 的默认模式所含:

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

    而第三个:ONLY_FULL_GROUP_BY 就会约束:当亲戚亲戚大伙儿进行聚合查询的后后 ,SELECT 的列如此直接所含非 GROUP BY 子句中的列。那后后 亲戚亲戚大伙儿加进去该模式(从“严格模式”到“宽松模式”)呢 ?

    亲戚亲戚大伙儿发现,上述报错的 SQL

    能正常执行了,后后 一般状况下不推荐后后 配置,线上环境往往是“严格模式”,而完全全是“宽松模式”;我真是案例中,无论是“严格模式”,还是“宽松模式”,结果完全全是对的,那是后后 cno 与 cname 唯一对应的,后后 cno 与 cname 完全全是唯一对应,如此在“宽松模式下” cname 的值是随机的,这就会造成难以排查的什么的问题,有兴趣的能不可否 去试试。那为有哪些会有 ONLY_FULL_GROUP_BY 模式呢 亲戚亲戚大伙儿继续往下看

  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。= 后后 BETWEEEN 等输入值为一行的谓词叫作"一阶谓词",而像 EXISTS 后后 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,但它完全全是谓词)。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,后后 SQL 里完会说会冒出 三阶以上的状况,什么都有完会太在意。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,后后 它的你什儿 社会形态,SQL 也被称为面向集合语言。如此从集合的角度来思考,不可否 明白 SQL 的强大威力。通过上图,相信亲戚亲戚大伙儿也都能看了,这里不做更深入的讲解了,有兴趣的能不可否 去查相关资料。

为有哪些聚合后如此再引用原表中的列

  什么都他们都知道聚合查询的限制,后后 很少他们能正确地理解为有哪些会有后后 的约束。表 tbl_student_class 中的 cname 存储的是每位学生的班级信息,但如此注意的是,这里的 cname 什么都有 每个学生的属性,并完全全是小组的属性,而 GROUP BY 又是聚合操作,操作的对象什么都有 由多个学生组成的小组,后后 ,小组的属性如此是平均后后 总和等统计性质的属性,如下图

  询问每个学生的 cname 是能不可否 的,后后 询问由多个学生组成的小组的 cname 就如此意义了。对于小组来说,如此"一共几条学生"后后 "最大学号是几条?"后后 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,纯粹是你什儿 分类错误;而 GROUP BY 的作用是将三个个元素划分成若干个子集,使用 GROUP BY 聚合后后 ,SQL 的操作对象便由 0 阶的"行"变为了 1 阶的"行的集合",此时,行的属性便如此使用了。SQL 的世界我我真是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导致 秩序的混乱,这是不允许的。此时我相信亲戚亲戚大伙儿都明白:为有哪些聚合后如此再引用原表中的列 。

单元素集合也是集合

  现在的集合论认为单元素集合是你什儿 正常的集合。单元素集合和空集一样,主什么都有 为了保持理论的完全性而定义的。后后 对于以集合论为基础的 SQL 来说,当然也如此严格地区分元素和单元素集合。后后 ,元素 a 和集合 {a} 之间地处着非常醒目的层级差别。

  你什儿 三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 子句用于除理"行"你什儿 0 阶的对象,而 HAVING 子句用来除理"集合"你什儿 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,如此适用于个体上的属性就不适用于团体了,这也什么都有 为有哪些聚合查询的 SELECT 子句中如此直接引用原表中的列的导致 ;

  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。你什儿 只所含三个元素的集合让人我真是似乎如此必要特意地当成集合来看待,后后 为了保持理论的完全性,亲戚亲戚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》