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PostgreSQL 数据库中 DISTINCT 关键字的 4 种用法
作者: 不剪发的Tony老师
毕业于北京航空航天大学，十多年数据库管理与开发经验，目前在一家全球性的金融公司从事数据库架构设计。CSDN学院签约讲师以及GitChat专栏作者。csdn上的博客收藏于以下地址：https://tonydong.blog.csdn.net
文章目录
DISTINCT
DISTINCT ON
IS DISTINCT FROM
聚合函数与 DISTINCT
大家好，我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。PostgreSQL 不但高度兼容 SQL 标准，同时还对很多语法进行了扩展，可以用于实现一些特殊的功能。今天我们就来介绍一下 PostgreSQL 数据库中 DISTINCT 关键字的 4 种不同用法。
DISTINCT
按照 SQL 标准，SELECT DISTINCT可以在返回查询结果之前去除重复的记录，每个重复的数据组中只保留一条记录。例如：
SELECT DISTINCT dept_id, sex
FROM employee;
dept_id|sex|
-------|---|
4|男 |
1|男 |
4|女 |
5|男 |
3|女 |
2|男 |
以上语句中的 DISTINCT 表示返回不同部门 id 和性别的组合值。我们也可以使用 GROUP BY 实现相同的结果：
SELECT dept_id, sex
FROM employee
GROUP BY dept_id, sex;
📝按照 SQL 标准，多个 NULL 值对于 DISTINCT 而言属于相同的分组。
DISTINCT ON
考虑一个问题：每个部门中月薪最高的员工都是谁？这个问题可以使用多种实现方法：
-- 子查询
SELECT dept_id, emp_name,salary
FROM employee
WHERE (dept_id, salary) IN ( SELECT dept_id, MAX(salary)
FROM employee
GROUP BY dept_id );
dept_id|emp_name|salary |
-------|--------|--------|
1|刘备 |30000.00|
2|诸葛亮 |24000.00|
3|孙尚香 |12000.00|
4|赵云 |15000.00|
5|法正 |10000.00|
-- 窗口函数
WITH ranked_employee AS (
SELECT dept_id, emp_name, salary, ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY dept_id ORDER BY salary DESC) rn
FROM employee
)
SELECT *
FROM ranked_employee
WHERE rn = 1;
dept_id|emp_name|salary |rn|
-------|--------|--------|--|
1|刘备 |30000.00| 1|
2|诸葛亮 |24000.00| 1|
3|孙尚香 |12000.00| 1|
4|赵云 |15000.00| 1|
5|法正 |10000.00| 1|
其中，第一个语句使用了子查询；第二个语句使用了窗口函数，除了 ROW_NUMBER 之外，也可以使用 RANK 或者 DENSE_RANK 等函数。这两者都是 SQL 标准实现。
除此之外，PostgreSQL 提供了扩展的 DISTINCT ON 子句，可以更加方便地实现以上结果：
SELECT DISTINCT ON (dept_id) dept_id, emp_name, salary
FROM employee
ORDER BY dept_id, salary DESC;
dept_id|emp_name|salary |rn|
-------|--------|--------|--|
1|刘备 |30000.00| 1|
2|诸葛亮 |24000.00| 1|
3|孙尚香 |12000.00| 1|
4|赵云 |15000.00| 1|
5|法正 |10000.00| 1|
其中，DISTINCT ON (dept_id) 表示部门 id 相同的数据组，返回其中的第一条记录；ORDER BY 子句确保了返回的是每个部分中月薪最高的记录。DISTINCT ON 中的字段或表达式（可能多个）必须和 ORDER BY 最左侧的几个字段或表达式相同。
IS DISTINCT FROM
空值（NULL）是数据库中的一个特殊值，通常用于表示缺失值或者不适用的值。空值的比较是一个比较容易出错的问题。例如：
WITH t AS (
SELECT 1 AS a, 1 AS b
UNION ALL
SELECT 1, 2
UNION ALL
SELECT NULL, 1
UNION ALL
SELECT NULL, NULL )
SELECT a, b, a = b "a=b"
FROM t;
a |b |a=b |
----|----|-----|
1 |1 |true |
1 |2 |false|
NULL|1 |NULL |
NULL|NULL|NULL |
当我们使用比较运算符（=、<>、<、> 等）与 NULL 进行比较时，结果既不是真也不是假，而是未知；因为 NULL 表示未知，也就意味着可能是任何值；我们不能说两个未知的值相同，也不能说它们不相同。
为了比较 NULL 值，SQL 定义了两个专用的运算符：IS NULL和IS NOT NULL。例如：
SELECT 1 IS NULL "1 IS NULL",
1 IS NOT NULL "1 IS NOT NULL",
NULL IS NULL "NULL IS NULL",
NULL IS NOT NULL "NULL IS NOT NULL";
1 IS NULL|1 IS NOT NULL|NULL IS NULL|NULL IS NOT NULL|
---------|-------------|------------|----------------|
false |true |true |false |
因此，对于两个可能为空的字段进行比较的完整方法如下：
WITH t AS (
SELECT 1 AS a, 1 AS b
UNION ALL
SELECT 1, 2
UNION ALL
SELECT NULL, 1
UNION ALL
SELECT NULL, NULL )
SELECT a, b,
(a IS NULL AND b IS NULL)
OR
(a IS NOT NULL AND b IS NOT NULL AND a = b) "a=b"
FROM t;
a |b |a=b |
----|----|-----|
1 |1 |true |
1 |2 |false|
NULL|1 |false|
NULL|NULL|true |
以上语句返回了我们期望的结果，但是读写都很不方便；为此，PostgreSQL 提供了扩展的 IS [NOT] DISTINCT FROM 运算符，支持 NULL 值的比较。例如：
WITH t AS (
SELECT 1 AS a, 1 AS b
UNION ALL
SELECT 1, 2
UNION ALL
SELECT NULL, 1
UNION ALL
SELECT NULL, NULL )
SELECT a, b, a IS NOT DISTINCT FROM b "a=b"
FROM t;
a |b |a=b |
----|----|-----|
1 |1 |true |
1 |2 |false|
NULL|1 |false|
NULL|NULL|true |
注意，IS NOT DISTINCT FROM 表示判断两个数据是否相同，IS DISTINCT FROM 表示判断两个数据是否不同；它们都将 NULL 看作已知的一个特殊值，而不是 SQL 标准中的未知值。显然这种语法更加言简意赅。
另外，PostgreSQL 还提供了一个配置变量 transform_null_equals，该参数默认为 off；如果设置为 on，PostgreSQL 会自动执行 convert x = NULL 到 x IS NULL 的转换。建议不要依赖这个参数的设置，而是应该修改应用程序
📝关于 SQL 空值的详细讨论以及它们在 MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、SQLite 中的具体实现，可以参考这篇文章。
聚合函数与 DISTINCT
聚合函数（aggregate function）针对一组数据行进行运算，并且返回一条结果。PostgreSQL 支持的聚合函数包括 AVG、COUNT、MAX/MIN、SUM、STRING_AGG、ARRAY_AGG 等。例如：
SELECT dept_id, count(*), avg(salary), string_agg(emp_name, ',' ORDER BY salary DESC)
FROM employee
GROUP BY dept_id
ORDER BY dept_id;
dept_id|count|avg |string_agg |
-------|-----|----------------------|--------------------------------------|
1| 3| 26666.666666666667|刘备,关羽,张飞 |
2| 3|13166.6666666666666667|诸葛亮,黄忠,魏延 |
3| 2| 9000.0000000000000000|孙尚香,孙丫鬟 |
4| 9| 7577.7777777777777778|赵云,周仓,关兴,关平,赵氏,廖化,张苞,赵统,马岱|
5| 8| 5012.5000000000000000|法正,简雍,孙乾,糜竺,黄权,庞统,邓芝,蒋琬 |
以上语句返回了每个部门的员工人数、平均月薪以及所有员工姓名的连接字符串（按照月薪从高到低）。
PostgreSQL 不仅实现了分组聚合操作，还支持聚合函数中的 DISTINCT 选项，可以在进行汇总之前去除每个分组中的重复记录。例如：
SELECT dept_id, string_agg(sex, ','), string_agg(DISTINCT sex, ',') string_agg_distinct
FROM employee
GROUP BY dept_id
ORDER BY dept_id;
dept_id|string_agg |string_agg_distinct|
-------|-----------------------|-------------------|
1|男,男,男 |男 |
2|男,男,男 |男 |
3|女,女 |女 |
4|男,女,男,男,男,男,男,男,男|女,男 |
5|男,男,男,男,男,男,男,男 |男 |
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