摘要:在之前的章节里,我们所有的操作(JOIN, 子查询, CTE)都致力于在一个查询内部,通过各种方式组合和处理数据。
在之前的章节里,我们所有的操作(JOIN, 子查询, CTE)都致力于在一个查询内部,通过各种方式组合和处理数据。
这一章,我们要学习一种全新的思路:将多个独立的 SELECT 查询的结果,像操作数学集合一样进行合并、取交集或取差集。
PostgreSQL 提供了三个标准的集合运算符,它们专门用来处理这种“查询结果”之间的运算:
UNION: 将两个结果集合并成一个,并自动去重(并集 ∪)。INTERSECT: 只返回同时存在于两个结果集中的行(交集 ∩)。EXCEPT: 返回存在于第一个结果集,但不存在于第二个结果集中的行(差集 -)。使用集合运算的基本规则
要让两个 SELECT 语句能够进行集合运算,它们必须满足一个严格的条件:两个查询返回的结果集,在列的数量、顺序和数据类型上必须完全兼容。
为了更好地演示集合运算,我们需要两个结构相似但内容不同的表。
场景设定:假设我们公司有两个分部,一个在北京,一个在上海。我们有两张独立的员工表。
CREATE TABLE employees_beijing ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50));CREATE TABLE employees_shanghai ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50));INSERT INTO employees_beijing (id, name) VALUES(1, '张三'),(2, '李四'),(3, '王五');INSERT INTO employees_shanghai (id, name) VALUES(3, '王五'), -- 王五同时在两个分部有记录(4, '赵六'),(5, '孙七');UNION 是最常用的集合运算符,它将两个查询的结果合并在一起。
UNION:合并并自动去重
问题:我们想获取公司所有员工的名单,每个员工只显示一次。
SELECT id, name FROM employees_beijingUNIONSELECT id, name FROM employees_shanghai;执行过程揭秘 :
第一个 SELECT 查出北京的员工:(1, ‘张三’), (2, ‘李四’), (3, ‘王五’)。第二个 SELECT 查出上海的员工:(3, ‘王五’), (4, ‘赵六’), (5, ‘孙七’)。UNION 操作符将这两个结果集合并,并发现 (3, '王五') 是重复的,于是只保留一个。执行结果:
id | name----+------ 1 | 张三 2 | 李四 3 | 王五 -- 只出现了一次 4 | 赵六 5 | 孙七(5 rows)UNION ALL:合并但保留所有重复项
有时候,我们就是需要保留所有的原始数据,不想去重。比如,我们想统计两个分部的总“人次”而不是总“人数”。这时,UNION ALL 就派上用场了。
SELECT id, name FROM employees_beijingUNION ALLSELECT id, name FROM employees_shanghai;执行结果:
id | name----+------ 1 | 张三 2 | 李四 3 | 王五 -- 北京的王五 3 | 王五 -- 上海的王五 4 | 赵六 5 | 孙七(6 rows)性能提示 ⚡️:因为 UNION 需要进行排序和去重操作,所以它的开销比 UNION ALL 要大。如果你能确定两个结果集没有交集,或者你不在乎结果中是否有重复,请优先使用 UNION ALL,性能会更好。
INTERSECT 会找出那些同时存在于两个查询结果集中的行。
问题:找出哪些员工同时在北京和上海两个分部都有登记。
SELECT id, name FROM employees_beijingINTERSECTSELECT id, name FROM employees_shanghai;执行结果:
id | name----+------ 3 | 王五(1 row)只有“王五”同时满足两个条件,所以只有他被返回。
EXCEPT 会返回那些存在于第一个查询结果集,但不存在于第二个查询结果集中的行。
注意:A EXCEPT B 和 B EXCEPT A 的结果是不同的,顺序很重要!
问题 1:找出哪些员工只在北京分部,而不在上海分部。
-- 北京的员工 差集 上海的员工SELECT id, name FROM employees_beijingEXCEPTSELECT id, name FROM employees_shanghai;执行结果:
id | name----+------ 1 | 张三 2 | 李四(2 rows)问题 2:找出哪些员工只在上海分部,而不在北京分部。
-- 上海的员工 差集 北京的员工SELECT id, name FROM employees_shanghaiEXCEPTSELECT id, name FROM employees_beijing;执行结果:
id | name----+------ 4 | 赵六 5 | 孙七(2 rows)如果你想对最终的集合运算结果进行排序,ORDER BY 子句只能放在最后一个SELECT 语句的末尾。它会对整个最终结果集进行排序。
SELECT id, name FROM employees_beijingUNIONSELECT id, name FROM employees_shanghaiORDER BY name ASC; -- 按姓名对最终的5个结果进行排序本章小结
你已经掌握了像数学家一样操作数据集的优雅技巧!
我们学会了用 UNION 和 UNION ALL 来合并结果集,并理解了它们在去重和性能上的差异。学会了用 INTERSECT 来获取两个结果集的公共部分。学会了用 EXCEPT 来计算两个结果集的差集,并注意到了顺序的重要性。集合运算为我们提供了一种不同于 JOIN 的、处理多组数据的强大视角。在某些场景下,比如数据仓库中的数据比对、找出差异数据等,它们是不可或缺的工具。
在下一章,我们将进入一个非常高级和强大的领域——窗口函数 (Window Functions)。它能让我们在不改变查询结果行数的情况下,进行复杂的跨行计算,比如计算排名、移动平均等。准备好迎接 SQL 查询能力的又一次巨大飞跃了吗?我们下一章见!
来源:linux运维菜