MySQL 聚合函数（二）Group By的修饰符——ROLLUP

　　原文为MySQL 5.7 官方手册：12.20.2 GROUP BY Modifiers

一、ROLLUP 修饰符的意义

　　GROUP BY子句允许添加WITH ROLLUP修饰符，该修饰符可以对分组后各组的某个列的结果值进行汇总，并在结果中输出，即提供更高一级的聚合操作。

　　因此，ROLLUP使您能够使用单个查询在多个分析级别回答问题。例如，ROLLUP可用于为OLAP（在线分析处理）操作提供支持。

　　现在有一个示例销售表如下：

CREATE TABLE sales
(
    year    INT,
    country VARCHAR(20),
    product VARCHAR(32),
    profit  INT
);

　　先通过以下的分组查询了解下该销售表的数据：

SELECT year, country, product, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year, country, product;

　　结果：

　　按年份分组后，展示利润：

SELECT year, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year;

/*结果*/
/*
+------+--------+
| year | profit |
+------+--------+
| 2000 |   4525 |
| 2001 |   3010 |
+------+--------+
*/

　　现在要想获得所有年份的利润加起来的总利润，只能在此基础上再运行一个查询。而ROLLUP修饰符就是为此而生的，在单个查询上对数据进行不同级别的聚合操作。

　　在GROUP BY子句添加WITH ROLLUP后，查询结果会添加一个高级别的聚合行，显示所有奶奶分的利润总和：

SELECT year, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year WITH ROLLUP;

/*结果*/
/*
+------+--------+
| year  | profit|
+------+--------+
| 2000 |   4525 |
| 2001 |   3010 |
| NULL |   7535 |
+------+--------+
*/

　　year字段下的null代表高级别的聚合行。

二、多字段分组时ROLLUP的用法

　　当对表中多个字段进行分组时，ROLLUP会有更复杂的高级别聚合操作。

　　这种情况下，当GROUP BY后字段中，除最后一个字段外的任一字段的值将要发生改变时，MySQL就会产生一个高级别的聚合（汇总）行。

　　例如，对上面的第一个分组查询添加“WITH ROLLUP”：

SELECT year, country, product, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year, country, product WITH ROLLUP;

　　结果如下：

　　按照之前所提到的规则，应该是：每当year和country列的值有变动时，就会产生一个高级别的汇总行。

　　上面的结果有四种级别的销售数据：

• 某一年在某个国家单个产品的销售利润（没有ROLLUP的数据）
• 某一年在某个国家所有产品的总销售利润（例如2000年在芬兰的总利润为1600）
• 某一年在所有国家的总销售利润（2000年，全球的利润为4525）
• 所有年份的利润总和（2000，2001两年的总利润为7535）

三、高级聚合行中的NULL值

　　MySQL服务器把高级聚合行发送到MySQL客户端时，将会生成每个高级聚合行中的NULL指示符。

　　

　　因为高级聚合行中的NULL值是在查询处理的后期阶段被放入结果集中，所以开发者只能在select或者having子句中将它们作为null值进行测试。你无法您无法在连接条件或WHERE子句中将它们作为NULL值进行测试，开确定要选择的行。例如，开发者不能在查询中添加“where product is null”来消除掉高级聚合行之外的行。

　　那么该如何区分一个列中的NULL值是高级聚合行中的null呢？即怎么筛选出高级聚合行，返回高级聚合信息。MySQL 8.0中提供了grouping(field)函数来区分它们。当某一行的null值属于MySQL为高级聚合行生成的NULL值时，就返回1。我们就可以据此对这些NULL值进行重命名。详情参考MySQL 8.0官方手册——GROUPING()。

　　

四、在使用ROLLUP时的其它事项

　　4.1 当使用ROLLUP时，不能同时使用ORDER BY对结果集进行排序。

　　即在MySQL中，ROLLUP和ORDER BY是互斥的，当然可以通过变通的方式来同时实现他们，即将分组结果集生成为派生表，应用order by。例如：

SELECT * 
FROM(SELECT year, SUM(profit) AS profit
FROM sales GROUP BY year WITH ROLLUP) AS dt
ORDER BY year DESC;

五、LIMIT与ROLLUP

　　LIMIT可以限定返回给MySQL客户端的行的数量。

　　若在ROLLUP后面应用LIMIT，因而此时的数量限制也同样适用于通过ROLLUP添加的额外的行。（即高级聚合行没有特权）

　　例如：

SELECT year, country, product, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year, country, product WITH ROLLUP
LIMIT 5;


/*

+------+---------+------------+--------+
| year | country | product    | profit |
+------+---------+------------+--------+
| 2000 | Finland | Computer   |   1500 |
| 2000 | Finland | Phone      |    100 |
| 2000 | Finland | NULL       |   1600 |
| 2000 | India   | Calculator |    150 |
| 2000 | India   | Computer   |   1200 |
+------+---------+------------+--------+

*/

　　这种情况容易让人迷惑，无法有效识别出高级聚合行。

六、MySQL的ONLY_FULL_GROUP_BY模式

　　该模式由系统变量sql_model控制。

　　当sql_model='ONLY_FULL_GROUP_BY'时，在select中出现未在Group By后进行分组的字段时，服务器会拒绝这种查询。

　　显然默认情况下，并未开启这种模式，即我们可以在select中直接指定未被进行分组的字段。这种状况下，在这种情况下，服务器可以自由选择摘要行中此非聚合列的任何值，这包括WITH ROLLUP添加的额外行。

　　如下所示，country是未被执行分组操作的字段，而从该字段返回的值是不确定的。（但是在这里展示country除了困惑人又有什么意义呢？）

SELECT year, country, SUM(profit) AS profit
FROM sales
GROUP BY year WITH ROLLUP;

/*

+------+---------+--------+
| year | country | profit |
+------+---------+--------+
| 2000 | India   |   4525 |
| 2001 | USA     |   3010 |
| NULL | USA     |   7535 |
+------+---------+--------+

*/

　　更让人困惑的是，在“ONLY_FULL_GROUP_BY”模式下， MySQL提供了ANY_VALUE()函数来执行上述操作（返回未被聚合列的任意一个值）。

　　下一节会对这种情况有专门的阐述。