如何将一列中的值转置到具有不同列中的值的列中？

Question

我有一个具有以下结构的数据库：

日期	角色	类型	期间
2022-04-16	护士	准备食材	45
2022-04-17	护士	打扫	30
2022-04-17	志愿者	打扫	20
2022-04-17	护士	准备食材	60

注意：我事先不知道“类型”列中的值，因为它们是由用户定义的。此外，可以有多行具有重叠的日期、角色和类型。

我正在使用一个图表库，希望将数据分组如下：

角色	准备食材	打扫
护士	105	30
志愿者	无效的	20

到目前为止，我可以使用以下查询对数据进行分组

select 
    role,
    type, 
    sum(duration) as total_minutes
from work
group by role, type;

角色	类型	总分钟数
护士	打扫	45
护士	准备食材	20
志愿者	打扫	15
志愿者	准备食材	43

如何“旋转”/“转置”数据，以便每一行代表一个角色，其中一列包含每种类型工作的分钟总和？

实际上，我想转置类似于 Pandas DataFrame.pivot_table函数的数据，但仅使用 SQL。

Answer 1

首先，您需要使用create extension tablefunc;命令安装 tablefunc 扩展，否则数据透视功能crosstab将无法工作。

即使读完这个答案后，仍然建议您阅读 PostgreSQL on crosstab 的官方文档。

至于如何做到这一点：

select *
from crosstab(
    'select
    role,
    type,
    sum(duration) as total_minutes
from work
group by role, type
order by type',
    'select distinct type from work order by type'
) as ct(
    role text,
    "Cleaning" text,
    "Food preparation" text
);

注意order by两个查询中的显式子句，这是必须的，否则可能会错误地映射值，因为没有它的 SQL 不保证数据的顺序。

您必须type在别名中指定该列的每个可能的输出。

上面的一个更动态的版本（尽管无论如何都不完美）：

create or replace function get_dynamic_transpose()
  returns text
  language plpgsql
as
$$
declare
    v_output_columns text;
begin
    select array_to_string(array_agg(distinct quote_ident(type) || ' ' || pg_typeof(type) || E' \n'),',','null')
    into v_output_columns
    from testing;

    return format(
'select *
from crosstab(
    ''select
    role,
    type,
    sum(duration) as total_minutes
from testing
group by role, type
order by type'',
    ''select distinct type from testing order by type''
) as ct(
    role text,
    %s
);', v_output_columns
    );
end;
$$;

该函数将返回您需要执行的查询以获得所需的结果。它将动态构建输出所需的可能列的列表。这个函数肯定可以变得更通用，就像这里所做的那样，但是要做到这一点并不是一个小工作量，因为 PostgreSQL 无法返回一个它事先不知道其定义的集合。

该函数还有另一个选项，而不是返回查询字符串，它可以返回一个 json 对象数组，每个对象代表一行，并且您可以在应用程序端将此 json 拆分为普通的行和列。如果这样的解决方案是可以接受的，那么这工作得很好：

create or replace function get_dynamic_transpose_jsonb()
  returns jsonb
  language plpgsql
as
$$
declare
    v_output_columns text;
    v_query text;
    v_result jsonb;
begin
    select array_to_string(array_agg(distinct quote_ident(type) || ' ' || pg_typeof(type) || E' \n'),',','null')
    into v_output_columns
    from testing;

    v_query = format(
'select jsonb_agg(ct)
from crosstab(
    ''select
    role,
    type,
    sum(duration) as total_minutes
from testing
group by role, type
order by type'',
    ''select distinct type from testing order by type''
) as ct(
    role text,
    %s
);', v_output_columns
    );

    execute v_query into v_result;

    return v_result;
end;
$$;

该函数的结果将类似于以下内容

[{"role": "Nurse", "Cleaning": "30", "Food preparation": null}, {"role": "Volunteer", "Cleaning": null, "Food preparation": "55"}]