資料庫 SQL 入門（04）：GROUP BY 分組與聚合——COUNT/AVG/SUM 到 HAVING 的完整心法

當你不只是「查資料」，而是要彙總出答案（每國家城市數、總人口、平均評分…），就會用到 GROUP BY 與一組聚合函數（COUNT / SUM / AVG / MIN / MAX）。

本篇延續 COUNTRY／CITY 範例，示範如何把原始列按鍵分組，再計算各組的統計，並以 HAVING 在分組後篩選結果（和分組前的 WHERE 差在時機點）。

範例資料：國家表（COUNTRY）

id	name	population	area
1	France	66600000	640680
2	Germany	80700000	357000
…	…	…	…

這是我們將用於示範的國家資料表，包含國家的 ID、名稱、人口數量和面積資訊。

範例資料：城市表（CITY）

id	name	country_id	population	rating
1	Paris	1	2243000	5
2	Berlin	2	3460000	3
…	…	…	…	…

這是城市資料表，包含城市的 ID、名稱、所屬國家 ID、人口數量和評分資訊。我們將使用這兩個表來展示各種 SQL 查詢。

聚合與分組：GROUP BY

GROUP BY 子句將具有相同值的行分組在一起，並為每個唯一值組合計算摘要（聚合）。

原始 CITY 表

CITY
id	name	country_id
1	Paris	1
101	Marseille	1
102	Lyon	1
2	Berlin	2
103	Hamburg	2
104	Munich	2
3	Warsaw	4
105	Cracow	4

按 country_id 分組後

country_id	count
1	3
2	3
4	2

聚合函數（Aggregate Functions）

AVG(expr)

計算組內行的平均值

COUNT(expr)

計算組內行的值數量

MAX(expr)

找出組內的最大值

MIN(expr)

找出組內的最小值

SUM(expr)

計算組內值的總和

聚合函數對一組行執行計算並返回單個值。它們通常與 GROUP BY 子句一起使用，但也可以應用於整個結果集。

聚合查詢示例 – 基本計數

計算城市總數

SELECT COUNT(*)
FROM city;

返回 city 表中的行數

計算非空評分的城市數

SELECT COUNT(rating)
FROM city;

返回 city 表中 rating 列非空的行數

計算不同國家的數量

SELECT COUNT(DISTINCT country_id)
FROM city;

返回 city 表中不同 country_id 值的數量

聚合查詢示例 – MIN 和 MAX

SELECT MIN(population), MAX(population)
FROM country;

此查詢找出國家人口的最小值和最大值。MIN 和 MAX 函數分別返回列中的最小值和最大值。

這些函數對於了解數據範圍非常有用，可以幫助識別極值和異常值。

聚合查詢示例 – GROUP BY

按國家分組的城市總人口

SELECT country_id, SUM(population)
FROM city
GROUP BY country_id;

計算每個國家的城市總人口

帶 HAVING 子句的分組

SELECT country_id, AVG(rating)
FROM city
GROUP BY country_id
HAVING AVG(rating) > 3.0;

找出平均評分高於 3.0 的國家

GROUP BY 將行分組，而 HAVING 過濾分組結果。HAVING 與 WHERE 類似，但用於過濾分組後的結果，而 WHERE 過濾分組前的行。

總結

• 聚合基本功
  • 全表計數：COUNT(*)（包含 NULL 列）。
  • 非空計數：COUNT(column)（忽略 NULL）。
  • 不重複計數：COUNT(DISTINCT column)；多欄去重多數資料庫支援 COUNT(DISTINCT col1, col2)（支援度視系統）。
• GROUP BY 規則
  • SELECT 中所有非聚合欄位都必須出現在 GROUP BY（少數系統關掉嚴格模式例外，不建議依賴）。
  • NULL 會被歸為同一組（形成一個「NULL 組」）。
  • 可多鍵分組：GROUP BY country_id, rating。
• WHERE 與 HAVING 的時機
  • WHERE：在分組前先縮小資料集（可用索引、效能佳）。
  • HAVING：在分組後過濾聚合結果：
    • SELECT country_id, AVG(rating) AS avg_rating
    • FROM city WHERE rating IS NOT NULL
    • GROUP BY country_id HAVING AVG(rating) > 3.0;
• 常見寫法
  • 各國家城市總人口：
    SELECT country_id, SUM(population) FROM city GROUP BY country_id;
  • 所有城市數：SELECT COUNT(*) FROM city;
  • 有評分的城市數：SELECT COUNT(rating) FROM city;
  • 不同國家數：SELECT COUNT(DISTINCT country_id) FROM city;
  • 全表極值：SELECT MIN(population), MAX(population) FROM country;
• 實務與效能
  • 先用 WHERE 縮小資料再分組；為分組鍵/篩選鍵建立索引。
  • 需要排序結果時加 ORDER BY（例如 ORDER BY SUM(population) DESC）。
  • 數值型別留意：AVG 回傳型別依資料庫而異；避免整數除法誤差可 CAST 或確保小數型別。
  • 大量 COUNT(DISTINCT …) 可能昂貴；必要時考慮近似算法或預彙總表。
• 易踩的坑
  • 在 SELECT 引用未分組且未聚合的欄位。
  • 用 HAVING 取代可用 WHERE 的條件（會慢）。
  • 忘了處理 NULL 帶來的「空組」影響平均與計數。

把 GROUP BY + 聚合 + HAVING 用熟，你就能把「一堆列」變成「能決策的指標」，是從查詢走向分析的必經步。