是否有按范围分组的 SQL 查询的既定模式？

Question

我在 SO 上看到了 lot of questions，关于如何在 SQL 查询中按范围对数据进行分组。

具体情况各不相同，但每种情况的一般潜在问题是按一系列值而不是GROUP BY 列中的每个离散值进行分组。换句话说，按比您存储在数据库表中的粒度更精确的粒度进行分组。

这在现实世界中经常出现在生成直方图、日历表示、数据透视表和其他定制报告输出等内容时。

一些示例数据（不相关的表格）：

|      OrderHistory       |       |         Staff        |                
---------------------------       ------------------------
|    Date    |  Quantity  |       |   Age     |   Name   |
---------------------------       ------------------------       
|01-Jul-2012 |     2      |       |    19     |   Barry  |
|02-Jul-2012 |     5      |       |    53     |   Nigel  |
|08-Jul-2012 |     1      |       |    29     |   Donna  |
|10-Jul-2012 |     3      |       |    26     |   James  |
|14-Jul-2012 |     4      |       |    44     |   Helen  |
|17-Jul-2012 |     2      |       |    49     |   Wendy  |
|28-Jul-2012 |     6      |       |    62     |   Terry  |
---------------------------       ------------------------

现在假设我们要使用OrderHistory 表的Date 列按周分组，即7 天范围。或者也许将Staff 分组为 10 岁年龄段：

|       Week      |  QtyCount  |        |  AgeGroup | NameCount |         
--------------------------------        -------------------------
|01-Jul to 07-Jul |     7      |        |   10-19   |    1      |
|08-Jul to 14-Jul |     8      |        |   20-29   |    2      | 
|15-Jul to 21-Jul |     2      |        |   30-39   |    0      |
|22-Jul to 28-Jul |     6      |        |   40-49   |    2      |
--------------------------------        |   50-59   |    1      |
                                        |   60-69   |    1      |
                                        -------------------------

GROUP BY Date 和 GROUP BY Age 自己不会这样做。

我看到的最常见的答案（没有一个始终被评为“正确”）是使用以下一项或多项：

• 一堆CASE 语句，每个分组一个
• 一堆UNION 查询，每个分组有不同的WHERE 子句
• 当我使用 SQL Server 时，PIVOT() and UNPIVOT()
• 使用子选择、临时表或视图构造的两阶段查询

是否存在处理此类查询的既定通用模式？

Answer 1

您不能将年龄（或日期）视为一个新的、只有年龄（或日期）及其相应范围的小表中的外键吗？连接语句可以为新表提供包含 AgeGroups 的列。对于新表，您可以使用标准的分组方法。

为分组创建一个新表似乎很鲁莽，但以编程方式创建很容易，我认为它比 case 语句或 where 子句更容易维护（或删除并重新创建）。如果这个查询的结果是一次性的，一次性的 sql 语句可能效果最好，但我认为我的方法最适合长期使用。

Answer 2

查看OVER clause 及其相关子句：PARTITION BY、ROW、RANGE...

确定行集之前的分区和排序 应用关联的窗口函数。即 OVER 子句 在查询结果中定义一个窗口或用户指定的一组行 放。然后一个窗口函数计算每一行的值 窗户。您可以将 OVER 子句与函数一起使用来计算 聚合值，例如移动平均线、累积聚合、 运行总计，或每组前 N 个结果。

Answer 3

嗯，几年前，我们使用 Oracle DB 的方式如下：

1. 我们有两个表：Sessions 和 Ranges。范围具有引用 Session 的外键。
2. 当我们需要执行 SQL 时，我们在 Sessions 中创建了一条新记录，并在 Ranges 中创建了几条引用该会话的新记录。
3. 我们的 SQL 使用按会话过滤器加入范围：

选择总和（t.Value），r.Name 从数据表 t 加入 Ranges r on (r.Session = ? and r.Start t.MyDate) 按 r.Name 分组

1. 得到结果后，我们从 Sessions 中删除了该记录，并从 Ranges 中删除了被级联删除的记录。
2. 我们有一个守护程序作业，可以从垃圾记录中清除会话，这些记录在异常情况（终止进程等）的情况下泄露。

这非常有效。从那时起，Oracle 添加了新的 SQL 子句，也许可以使用它们。但在其他 RDBMS 上，这仍然是一种有效的方式。

另一种方法是创建一些函数，例如 GET_YEAR_BY_DATE 或 GET_QUARTER_BY_DATE 或 GET_WEEK_BY_DATE（它们将返回相应的开始日期 期间，例如，对于任何日期返回一年的开始日期）。然后按他们分组：

select sum(Value), GET_YEAR_BY_DATE(MyDate) from DataTable
group by GET_YEAR_BY_DATE(MyDate)

Answer 4

我最喜欢这种类型的案例是交易必须按财政季度或财政年度分组。各种企业的财季或财年边界可以说是离奇的。

我最喜欢的实现方式是为日期的属性创建一个单独的表。让我们称表为“年历”。此表中的一列是会计季度，另一列是会计年度。这张表的关键当然是日期。十年的数据填充了 3,650 行，加上一些闰年。然后，您需要一个可以从头开始填充此表的程序。所有企业日历规则都内置在这个程序中。

当您需要按会计季度对交易数据进行分组时，您只需加入此表，然后按会计季度分组即可。

我认为这种模式可以扩展到按其他范围进行分组，但我自己从未这样做过。

Answer 5

在您的第一个示例中，您的时间间隔是有规律的，因此您只需使用函数即可获得所需的结果。下面是一个根据需要获取数据的示例。第一个查询将第一列保持为日期格式（我最好如何处理它，在 SQL 之外进行任何格式化），第二个查询为您进行字符串转换。

DECLARE @OrderHistory TABLE (Date DATE, Quantity INT)
INSERT @OrderHistory VALUES 
    ('20120701', 2), ('20120702', 5), ('20120708', 1), ('20120710', 3), 
    ('20120714', 4), ('20120717', 2), ('20120728', 6)

SET DATEFIRST 7

SELECT  DATEADD(DAY, 1 - DATEPART(WEEKDAY, Date), Date) AS WeekStart,
        SUM(Quantity) AS Quantity
FROM    @OrderHistory
GROUP BY DATEADD(DAY, 1 - DATEPART(WEEKDAY, Date), Date)

SELECT  WeekStart,
        SUM(Quantity) AS Quantity
FROM    @OrderHistory
        CROSS APPLY 
        (   SELECT  CONVERT(VARCHAR(6), DATEADD(DAY, 1 - DATEPART(WEEKDAY, Date), Date), 6) + ' to ' + 
                    CONVERT(VARCHAR(6), DATEADD(DAY, 7 - DATEPART(WEEKDAY, Date), Date), 6) AS WeekStart
        ) ws
GROUP BY WeekStart

可以使用以下方法对您的年龄分组进行类似的操作：

SELECT  CAST(FLOOR(Age / 10.0) * 10 AS INT)

但是，对于 30-39，这会失败，因为没有该组的数据。

我对此事的立场是，如果您一次性进行查询，使用临时表、cte 或 case 语句应该可以正常工作，这也应该扩展到在小数据集上重用相同的查询.

但是，如果您可能会重复使用该组，或者您要引用大量数据，则创建一个永久表，其中定义了范围并将索引应用于所需的任何列。这是在 OLAP 中创建维度的基础。

Answer 6

通常情况下，此 SQL 问题需要在组合中使用多个模式。

在这种情况下，您可以使用的两个是

• NTILE
• 数字表

您可以使用NTITLE 创建一定数量的组。但是，由于您没有代表组中的每个成员，因此您还需要使用 数字表 由于您使用的是 SQL Server，因此您可以轻松进行，因为您也不必模拟。

这是员工问题的一个例子

WITH g as (
SELECT 
     NTILE(6) OVER (ORDER BY number) grp, 
     NUMBER
FROM 
    master..spt_values
WHERE 
    TYPE = 'P'
and number >=10 and number <=69
)
SELECT 
      CAST(min(g.number) as varchar) + ' - ' + 
      CAST(max(g.number) as varchar) AgeGroup ,
      COUNT(s.age) NameCount
FROM 
     g
     LEFT JOIN Staff s
     ON g.NUMBER = s.Age
GROUP BY 
    grp

DEMO

您也可以将其应用于日期，它只需要一些日期操作

Answer 7

您可以使用一些维度建模技术，例如fact tables 和dimension tables。订单历史记录可以充当与 DateKey 外键关系到 Date 维度的事实表。 日期维度可以有如下模式：

请注意，日期表已预先填充了最多 N 年的数据。

使用上面的示例，这是一个获取结果的示例查询：

select CalendarWeek, sum(Quantity)
from OrderHistory a
join DimDate b
    on a.DateKey = b.DateKey
group by CalendarWeek

对于 Staff 表，您可以存储生日键而不是年龄，并让查询计算年龄和范围。

这里是SQL Fiddle

日期维度填充脚本取自here。