新特性解读 | GROUPING() 函数用法解析

于由杨涛涛发布

作者：杨涛涛

资深数据库专家，专研 MySQL 十余年。擅长 MySQL、PostgreSQL、MongoDB 等开源数据库相关的备份恢复、SQL 调优、监控运维、高可用架构设计等。目前任职于爱可生，为各大运营商及银行金融企业提供 MySQL 相关技术支持、MySQL 相关课程培训等工作。

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MySQL 8.0 新增了 GROUPING() 函数，用来理清 GROUP BY with rollup 子句检索后所产生的每个分组汇总结果。 

grouping 可用在分组列，having 子句以及 order by 子句。在了解 grouping 函数如何使用之前，先来看看简单 group by with rollup 的检索是何种情形。

GROUP BY WITH ROLLUP

GROUP BY 子句 ROLLUP 可以为 GROUP BY 运行结果的每一个分组返回一个统计行，并且为所有分组返回一个总的统计行。

此文中所用的示例表 y1 结构：
mysql> show create table y1\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: y1
Create Table: CREATE TABLE `y1` (
  `id` int NOT NULL,
  `r1` int DEFAULT NULL,
  `r2` int DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)
按照字段 r1 r2 来正常检索，GROUP BY 的统计结果：
mysql> SELECT r1, r2, COUNT(*)
    -> FROM y1
    -> GROUP BY r1, r2;
+------+------+----------+
| r1   | r2   | count(*) |
+------+------+----------+
|    1 |    2 |        2 |
|    2 |    5 |        2 |
|    1 |    4 |        1 |
|    4 |    3 |        4 |
|    2 |    2 |        3 |
|    4 |    4 |        2 |
|    5 |    5 |        1 |
|    4 |    5 |        1 |
|    3 |    1 |        1 |
|    5 |    2 |        1 |
|    4 |    2 |        1 |
|    3 |    2 |        1 |
+------+------+----------+
12 rows in set (0.00 sec)
当此条统计 SQL 加上 ROLLUP 子句后，会在每个分组后面加上一行统计值，其中统计行高位字段显示为 NULL，COUNT 结果用来计算分组内的总记录数。
mysql> SELECT r1, r2, COUNT(*)
    -> FROM y1
    -> GROUP BY r1, r2 WITH ROLLUP;
+------+------+----------+
| r1   | r2   | count(*) |
+------+------+----------+
|    1 |    2 |        2 |
|    1 |    4 |        1 |
|    1 | NULL |        3 |
|    2 |    2 |        3 |
|    2 |    5 |        2 |
|    2 | NULL |        5 |
|    3 |    1 |        1 |
|    3 |    2 |        1 |
|    3 | NULL |        2 |
|    4 |    2 |        1 |
|    4 |    3 |        4 |
|    4 |    4 |        2 |
|    4 |    5 |        1 |
|    4 | NULL |        8 |
|    5 |    2 |        1 |
|    5 |    5 |        1 |
|    5 | NULL |        2 |
| NULL | NULL |       20 |
+------+------+----------+
18 rows in set (0.00 sec)
那表 y1 没有记录存储为 NULL，都是非 NULL 值，现在为表 y1 插入几条包含 NULL 的记录。
mysql> insert into y1 values (21,null,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into y1 values (22,1,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into y1 values (23,2,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into y1 values (24,3,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into y1 values (25,4,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into y1 values (26,5,null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
此时再来看看 WITH ROLLUP 统计的结果。 
mysql> SELECT r1, r2, COUNT(*)
    -> FROM y1
    -> GROUP BY r1, r2 WITH ROLLUP;

+------+------+----------+
| r1   | r2   | count(*) |
+------+------+----------+
| NULL | NULL |        1 |
| NULL | NULL |        1 |
|    1 | NULL |        1 |
|    1 |    2 |        2 |
|    1 |    4 |        1 |
|    1 | NULL |        4 |
|    2 | NULL |        1 |
|    2 |    2 |        3 |
|    2 |    5 |        2 |
|    2 | NULL |        6 |
|    3 | NULL |        1 |
|    3 |    1 |        1 |
|    3 |    2 |        1 |
|    3 | NULL |        3 |
|    4 | NULL |        1 |
|    4 |    2 |        1 |
|    4 |    3 |        4 |
|    4 |    4 |        2 |
|    4 |    5 |        1 |
|    4 | NULL |        9 |
|    5 | NULL |        1 |
|    5 |    2 |        1 |
|    5 |    5 |        1 |
|    5 | NULL |        3 |
| NULL | NULL |       26 |
+------+------+----------+
25 rows in set (0.00 sec)

由于表 y1 本身包含了一系列包含 NULL 的记录，这条 SQL 有点分不清哪些是正常的 NULL，哪些是汇总的 NULL。

接下来 GROUPING() 函数准备上场……

GROUPING() 函数

GROUPING() 函数用来返回每个分组是否为 ROLLUP 结果，是为 1 否为 0。从结果中，很容易就能区分哪些 NULL 是正常记录，哪些是 ROLLUP 的结果。
mysql> SELECT r1
    -> , if(GROUPING(r1) = 1, '汇总', '正常记录') AS grouping_r1
    -> , r2
    -> , if(GROUPING(r2) = 1, '汇总', '正常记录') AS grouping_r2
    -> , COUNT(*)
    -> FROM y1
    -> GROUP BY r1, r2 WITH ROLLUP;

+------+--------------+------+--------------+----------+
| r1   | grouping_r1  | r2   | grouping_r2  | count(*) |
+------+--------------+------+--------------+----------+
| NULL | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
| NULL | 正常记录     | NULL | 汇总         |        1 |
|    1 | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
|    1 | 正常记录     |    2 | 正常记录     |        2 |
|    1 | 正常记录     |    4 | 正常记录     |        1 |
|    1 | 正常记录     | NULL | 汇总         |        4 |
|    2 | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
|    2 | 正常记录     |    2 | 正常记录     |        3 |
|    2 | 正常记录     |    5 | 正常记录     |        2 |
|    2 | 正常记录     | NULL | 汇总         |        6 |
|    3 | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
|    3 | 正常记录     |    1 | 正常记录     |        1 |
|    3 | 正常记录     |    2 | 正常记录     |        1 |
|    3 | 正常记录     | NULL | 汇总         |        3 |
|    4 | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
|    4 | 正常记录     |    2 | 正常记录     |        1 |
|    4 | 正常记录     |    3 | 正常记录     |        4 |
|    4 | 正常记录     |    4 | 正常记录     |        2 |
|    4 | 正常记录     |    5 | 正常记录     |        1 |
|    4 | 正常记录     | NULL | 汇总         |        9 |
|    5 | 正常记录     | NULL | 正常记录     |        1 |
|    5 | 正常记录     |    2 | 正常记录     |        1 |
|    5 | 正常记录     |    5 | 正常记录     |        1 |
|    5 | 正常记录     | NULL | 汇总         |        3 |
| NULL | 汇总         | NULL | 汇总         |       26 |
+------+--------------+------+--------------+----------+
25 rows in set (0.00 sec)
GROUPING() 函数不仅仅是针对单个字段来统计汇总值，还可以针对多个字段。把上面的 SQL 修改下，变为：
mysql> SELECT r1, r2, GROUPING(r1, r2) AS grouping_r1_r2
    -> , COUNT(*)
    -> FROM y1
    -> GROUP BY r1, r2 WITH ROLLUP;
+------+------+----------------+----------+
| r1   | r2   | grouping_r1_r2 | COUNT(*) |
+------+------+----------------+----------+
| NULL | NULL |              0 |        1 |
| NULL | NULL |              1 |        1 |
|    1 | NULL |              0 |        1 |
|    1 |    2 |              0 |        2 |
|    1 |    4 |              0 |        1 |
|    1 | NULL |              1 |        4 |
|    2 | NULL |              0 |        1 |
|    2 |    2 |              0 |        3 |
|    2 |    5 |              0 |        2 |
|    2 | NULL |              1 |        6 |
|    3 | NULL |              0 |        1 |
|    3 |    1 |              0 |        1 |
|    3 |    2 |              0 |        1 |
|    3 | NULL |              1 |        3 |
|    4 | NULL |              0 |        1 |
|    4 |    2 |              0 |        1 |
|    4 |    3 |              0 |        4 |
|    4 |    4 |              0 |        2 |
|    4 |    5 |              0 |        1 |
|    4 | NULL |              1 |        9 |
|    5 | NULL |              0 |        1 |
|    5 |    2 |              0 |        1 |
|    5 |    5 |              0 |        1 |
|    5 | NULL |              1 |        3 |
| NULL | NULL |              3 |       26 |
+------+------+----------------+----------+
25 rows in set (0.00 sec)
此时会发现，GROUPING() 函数对多个字段结果并非只有 1 和 0，还有一个值为 3。在 GROUPING() 函数包含多个参数时，按照以下方式来返回结果：

  • GROUPING(r1,r2) 等价于 GROUPING(r2)  + GROUPING(r1) << 1

  • GROUPING(r1,r2,r3,…) 等价于 GROUPING(r3) + GROUPING(r2) << 1 + GROUPING(r1) << 2

  • 以此类推

再次来改下以上 SQL，用 (GROUPING(r2) + (GROUPING(r1) << 1)) 来替换 GROUPING(r1,r2)
mysql> SELECT r1, r2,(grouping(r2) + (grouping(r1) << 1)) grouping_r1_r2, count(*) FROM y1 GROUP BY r
1, r2 WITH ROLLUP;
+------+------+----------------+----------+
| r1   | r2   | grouping_r1_r2 | count(*) |
+------+------+----------------+----------+
| NULL | NULL |              0 |        1 |
| NULL | NULL |              1 |        1 |
|    1 | NULL |              0 |        1 |
|    1 |    2 |              0 |        2 |
|    1 |    4 |              0 |        1 |
|    1 | NULL |              1 |        4 |
|    2 | NULL |              0 |        1 |
|    2 |    2 |              0 |        3 |
|    2 |    5 |              0 |        2 |
|    2 | NULL |              1 |        6 |
|    3 | NULL |              0 |        1 |
|    3 |    1 |              0 |        1 |
|    3 |    2 |              0 |        1 |
|    3 | NULL |              1 |        3 |
|    4 | NULL |              0 |        1 |
|    4 |    2 |              0 |        1 |
|    4 |    3 |              0 |        4 |
|    4 |    4 |              0 |        2 |
|    4 |    5 |              0 |        1 |
|    4 | NULL |              1 |        9 |
|    5 | NULL |              0 |        1 |
|    5 |    2 |              0 |        1 |
|    5 |    5 |              0 |        1 |
|    5 | NULL |              1 |        3 |
| NULL | NULL |              3 |       26 |
+------+------+----------------+----------+
25 rows in set (0.00 sec)
这里和直接 GROUPING(r1, r2) 的结果一致。
GROUPING 语句还可以用在 HAVING 子句里，比如用 GROUPING 子句来过滤掉非 ROLLUP 的结果。
mysql> SELECT r1, r2,count(*) FROM y1 GROUP BY r1, r2 WITH ROLLUP having grouping(r1) = 1 or grouping(r2) = 1;
+------+------+----------+
| r1   | r2   | count(*) |
+------+------+----------+
| NULL | NULL |        1 |
|    1 | NULL |        4 |
|    2 | NULL |        6 |
|    3 | NULL |        3 |
|    4 | NULL |        9 |
|    5 | NULL |        3 |
| NULL | NULL |       26 |
+------+------+----------+
7 rows in set (0.00 sec)

总结

这里介绍了 MySQL 8.0 的新函数 GROUPING(）的用法，如有不足欢迎批评指正。

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