正如标题所示,我想选择用GROUP BY分组的每组行中的第一行。

具体来说,如果我有一个如下所示的采购表:

SELECT * FROM purchases;

我的输出:

id customer total
1 Joe 5
2 Sally 3
3 Joe 2
4 Sally 1

我想查询每个客户的最大购买量(总购买量)。类似于:

SELECT FIRST(id), customer, FIRST(total)
FROM  purchases
GROUP BY customer
ORDER BY total DESC;

预期输出:

FIRST(id) customer FIRST(total)
1 Joe 5
2 Sally 3

当前回答

这是我们如何通过使用windows函数实现的:

    create table purchases (id int4, customer varchar(10), total integer);
    insert into purchases values (1, 'Joe', 5);
    insert into purchases values (2, 'Sally', 3);
    insert into purchases values (3, 'Joe', 2);
    insert into purchases values (4, 'Sally', 1);
    
    select ID, CUSTOMER, TOTAL from (
    select ID, CUSTOMER, TOTAL,
    row_number () over (partition by CUSTOMER order by TOTAL desc) RN
    from purchases) A where RN = 1;

其他回答

Snowflake/Teradata支持QUALIFY子句,其工作方式与窗口函数的HAVING类似:

SELECT id, customer, total
FROM PURCHASES
QUALIFY ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY p.customer ORDER BY p.total DESC) = 1

通过我的测试,公认的OMG Ponies“受任何数据库支持”解决方案的速度很快。

在这里,我提供了一种相同的方法,但更完整、更干净的任何数据库解决方案。考虑联系(假设希望每个客户只获得一行,甚至每个客户最多获得多条记录),将为采购表中的实际匹配行选择其他采购字段(例如purchase_payment_id)。

任何数据库都支持:

select * from purchase
join (
    select min(id) as id from purchase
    join (
        select customer, max(total) as total from purchase
        group by customer
    ) t1 using (customer, total)
    group by customer
) t2 using (id)
order by customer

这个查询相当快,特别是当采购表上有一个类似(customer,total)的复合索引时。

备注:

t1、t2是可以根据数据库删除的子查询别名。注意:截至2017年1月本次编辑,MS-SQL和Oracle数据库目前不支持using(…)子句。您必须自己将其扩展到例如t2.id=purchase.id等。USING语法适用于SQLite、MySQL和PostgreSQL。

在Postgres中,您可以这样使用array_agg:

SELECT  customer,
        (array_agg(id ORDER BY total DESC))[1],
        max(total)
FROM purchases
GROUP BY customer

这将为您提供每个客户最大购买量的id。

需要注意的一些事项:

array_agg是一个聚合函数,因此它与GROUP BY一起工作。arrayagg允许您指定仅限于自身的排序,因此它不会约束整个查询的结构。如果您需要执行与默认值不同的操作,还可以使用语法对NULL进行排序。一旦我们构建了数组,我们就使用第一个元素。(Postgres数组是1索引的,而不是0索引的)。您可以以类似的方式对第三个输出列使用array_agg,但max(total)更简单。与DISTINCT ON不同,使用array_agg可以保留GROUP BY,以防出于其他原因需要。

基准

我测试了最有趣的候选人:

最初使用Postgres 9.4和9.5。后来为Postgres 13添加了重音测试。

基本测试设置

主表:采购:

CREATE TABLE purchases (
  id          serial  -- PK constraint added below
, customer_id int     -- REFERENCES customer
, total       int     -- could be amount of money in Cent
, some_column text    -- to make the row bigger, more realistic
);

虚拟数据(带有一些死元组),PK,索引:

INSERT INTO purchases (customer_id, total, some_column)    -- 200k rows
SELECT (random() * 10000)::int             AS customer_id  -- 10k distinct customers
     , (random() * random() * 100000)::int AS total     
     , 'note: ' || repeat('x', (random()^2 * random() * random() * 500)::int)
FROM   generate_series(1,200000) g;

ALTER TABLE purchases ADD CONSTRAINT purchases_id_pkey PRIMARY KEY (id);

DELETE FROM purchases WHERE random() > 0.9;  -- some dead rows

INSERT INTO purchases (customer_id, total, some_column)
SELECT (random() * 10000)::int             AS customer_id  -- 10k customers
     , (random() * random() * 100000)::int AS total     
     , 'note: ' || repeat('x', (random()^2 * random() * random() * 500)::int)
FROM   generate_series(1,20000) g;  -- add 20k to make it ~ 200k

CREATE INDEX purchases_3c_idx ON purchases (customer_id, total DESC, id);

VACUUM ANALYZE purchases;

客户表-用于优化查询:

CREATE TABLE customer AS
SELECT customer_id, 'customer_' || customer_id AS customer
FROM   purchases
GROUP  BY 1
ORDER  BY 1;

ALTER TABLE customer ADD CONSTRAINT customer_customer_id_pkey PRIMARY KEY (customer_id);

VACUUM ANALYZE customer;

在9.5的第二次测试中,我使用了相同的设置,但使用了100000个不同的customer_id来获得每个customer_id的几行。

表购买的对象大小

基本设置:购买200k行,10k个不同的customer_id,平均每个客户20行。对于Postgres9.5,我添加了第二个测试,共有86446个不同的客户-平均每个客户2.3行。

使用此处的查询生成:

测量PostgreSQL表行的大小

为Postgres 9.5收集:

               what                | bytes/ct | bytes_pretty | bytes_per_row
-----------------------------------+----------+--------------+---------------
 core_relation_size                | 20496384 | 20 MB        |           102
 visibility_map                    |        0 | 0 bytes      |             0
 free_space_map                    |    24576 | 24 kB        |             0
 table_size_incl_toast             | 20529152 | 20 MB        |           102
 indexes_size                      | 10977280 | 10 MB        |            54
 total_size_incl_toast_and_indexes | 31506432 | 30 MB        |           157
 live_rows_in_text_representation  | 13729802 | 13 MB        |            68
 ------------------------------    |          |              |
 row_count                         |   200045 |              |
 live_tuples                       |   200045 |              |
 dead_tuples                       |    19955 |              |

查询

1.CTE中的row_number(),(参见其他答案)

WITH cte AS (
   SELECT id, customer_id, total
        , row_number() OVER (PARTITION BY customer_id ORDER BY total DESC) AS rn
   FROM   purchases
   )
SELECT id, customer_id, total
FROM   cte
WHERE  rn = 1;

2.子查询中的row_number()(我的优化)

SELECT id, customer_id, total
FROM   (
   SELECT id, customer_id, total
        , row_number() OVER (PARTITION BY customer_id ORDER BY total DESC) AS rn
   FROM   purchases
   ) sub
WHERE  rn = 1;

3.DISTINCT ON(请参阅其他答案)

SELECT DISTINCT ON (customer_id)
       id, customer_id, total
FROM   purchases
ORDER  BY customer_id, total DESC, id;

4.带有LATERAL子查询的rCTE(参见此处)

WITH RECURSIVE cte AS (
   (  -- parentheses required
   SELECT id, customer_id, total
   FROM   purchases
   ORDER  BY customer_id, total DESC
   LIMIT  1
   )
   UNION ALL
   SELECT u.*
   FROM   cte c
   ,      LATERAL (
      SELECT id, customer_id, total
      FROM   purchases
      WHERE  customer_id > c.customer_id  -- lateral reference
      ORDER  BY customer_id, total DESC
      LIMIT  1
      ) u
   )
SELECT id, customer_id, total
FROM   cte
ORDER  BY customer_id;

5.带LATERAL的客户表(见此处)

SELECT l.*
FROM   customer c
,      LATERAL (
   SELECT id, customer_id, total
   FROM   purchases
   WHERE  customer_id = c.customer_id  -- lateral reference
   ORDER  BY total DESC
   LIMIT  1
   ) l;

6.带有ORDER BY的array_agg()(请参见其他答案)

SELECT (array_agg(id ORDER BY total DESC))[1] AS id
     , customer_id
     , max(total) AS total
FROM   purchases
GROUP  BY customer_id;

后果

使用EXPLAIN(ANALYZE、TIMING OFF、COSTS OFF)执行上述查询的执行时间,与热缓存相比,这是5次运行中最好的一次。

所有查询都在purchases2_3c_idx上使用了“仅索引扫描”(以及其他步骤)。有些人只是为了从较小的指数规模中获益,其他人则更有效。

A.Postgres 9.4,200k行,每个customer_id约20行

1. 273.274 ms  
2. 194.572 ms  
3. 111.067 ms  
4.  92.922 ms  -- !
5.  37.679 ms  -- winner
6. 189.495 ms

B.与A.相同,Postgres 9.5

1. 288.006 ms
2. 223.032 ms  
3. 107.074 ms  
4.  78.032 ms  -- !
5.  33.944 ms  -- winner
6. 211.540 ms  

C.与B.相同,但每个customer_id有约2.3行

1. 381.573 ms
2. 311.976 ms
3. 124.074 ms  -- winner
4. 710.631 ms
5. 311.976 ms
6. 421.679 ms

2021-08-11年与Postgres 13重新测试

简化的测试设置:没有删除的行,因为VACUUM ANALYZE完全清除了简单情况下的表。

Postgres的重要变化:

一般性能改进。CTE可以从Postgres 12开始内联,因此查询1。和2。现在执行基本相同的(相同的查询计划)。

D.类似B.每个customer_id约20行

1. 103 ms
2. 103 ms  
3.  23 ms  -- winner  
4.  71 ms  
5.  22 ms  -- winner
6.  81 ms  

db<>fiddle在这里

E.类似C.每个customer_id约2.3行

1. 127 ms
2. 126 ms  
3.  36 ms  -- winner  
4. 620 ms  
5. 145 ms
6. 203 ms  

db<>fiddle在这里

参加Postgres 13考试

每个客户有1百万行,10.000对100对1.6行。

F.每个客户约10.000行

1. 526 ms
2. 527 ms  
3. 127 ms
4.   2 ms  -- winner !
5.   1 ms  -- winner !
6. 356 ms  

db<>fiddle在这里

G.每个客户约100行

1. 535 ms
2. 529 ms  
3. 132 ms
4. 108 ms  -- !
5.  71 ms  -- winner
6. 376 ms  

db<>fiddle在这里

H.每个客户约1.6行

1.  691 ms
2.  684 ms  
3.  234 ms  -- winner
4. 4669 ms
5. 1089 ms
6. 1264 ms  

db<>fiddle在这里

结论

DISTINCT ON有效地使用索引,并且通常对每个组的几行执行最佳。即使每个组有很多行,它的性能也很好。对于每个组的许多行,使用rCTE模拟索引跳过扫描的性能最好,仅次于使用单独查找表(如果可用)的查询技术。在当前接受的答案中演示的row_number()技术从未赢得任何性能测试。那时不行,现在不行。它从未接近DISTINCT ON,即使数据分布对后者不利。row_number()唯一的优点是:它的扩展性不是很好,只是一般。

更多基准

在Postgres11.5上通过“ogr”进行基准测试,拥有1000万行和60万个独特的“客户”。结果与我们目前所看到的一致:

访问每个标识符的最新行的正确方法?

2011年原始(过时)基准

我用PostgreSQL 9.1在一个真实的表上运行了三次测试,该表包含65579行,三列中的每一列都有单列btree索引,并用了5次运行的最佳执行时间。将@OMGPonies的第一个查询(A)与上述DISTINCT ON解决方案(B)进行比较:

选择整个表,在本例中会产生5958行。

A: 567.218 ms
B: 386.673 ms

使用条件WHERE customer BETWEEN x AND y,得到1000行。

A: 249.136 ms
B:  55.111 ms

选择WHERE客户=x的单个客户。

A:   0.143 ms
B:   0.072 ms

用另一个答案中描述的索引重复相同的测试:

CREATE INDEX purchases_3c_idx ON purchases (customer, total DESC, id);
1A: 277.953 ms  
1B: 193.547 ms

2A: 249.796 ms -- special index not used  
2B:  28.679 ms

3A:   0.120 ms  
3B:   0.048 ms

这是我们如何通过使用windows函数实现的:

    create table purchases (id int4, customer varchar(10), total integer);
    insert into purchases values (1, 'Joe', 5);
    insert into purchases values (2, 'Sally', 3);
    insert into purchases values (3, 'Joe', 2);
    insert into purchases values (4, 'Sally', 1);
    
    select ID, CUSTOMER, TOTAL from (
    select ID, CUSTOMER, TOTAL,
    row_number () over (partition by CUSTOMER order by TOTAL desc) RN
    from purchases) A where RN = 1;