GROUPING SETS 让一条 SQL 同时生成多种聚合层级。销售报表可以一起返回地区与商品明细汇总、地区小计和总计。结果中混合了不同种类的行，因此，识别每行属于哪个层级，与算对金额同样重要；如果下游把所有结果行都当成普通明细，即使数据库计算正确，报表仍可能出错。

声明报表需要的层级

GROUPING SETS ((region,product),(region),()) 声明三种分组。第一种为每个实际出现的地区与商品组合输出一行，第二种为每个地区输出一行，空集合则汇总全部选中的输入行。这是在声明结果语义，具体执行方式由优化器选择。它可以在不同层级共享工作，但语法本身不保证固定的物理扫描次数，也不会消除排序和内存成本。

ROLLUP(region,product) 是相同前缀集合的简写，并包含空集合。交换两列顺序，会改变小计维度。CUBE(region,product) 还包括只按商品汇总的层级，覆盖维度的全部子集。六个独立维度对应六十四种分组集合，不是只输出六十四行；每种集合还可能包含很多不同分组，所以结果规模可能远大于层级数。

所有层级都汇总 FROM 和 WHERE 选出的总体。如果过滤条件只保留某个月的销售，总计也只代表该月。如果不同层级需要不同输入总体，直接对一个共享输入声明这些集合，可能并不符合需求。比较另一张报表的总额之前，要先确认日期、业务状态等筛选范围一致，不能只对照列名。

用 GROUPING 标记层级

某个分组集合没有使用的维度列，会在输出中填入 SQL NULL。但原始数据本来就可能含有 NULL，因此仅靠哪些列为空，无法可靠判断这是小计还是普通分组。GROUPING(region,product) 返回位掩码，说明当前集合缺少了哪些分组表达式；最右边的参数对应最低有效位。

在这里，零表示两个维度都参与分组，一表示省略商品，三表示两个维度都省略。真实空地区的小计与全表总计，可能同时显示空地区、空商品，但掩码不同。应把这个标记纳入输出契约，只有层级明确表示跨地区汇总时，才生成“所有地区”等展示标签。

表达式是否参与分组，与表达式的值是否非空，是不同问题。GROUPING 报告前者，其参数必须匹配查询中的分组表达式，并不是测试任意值是否为空的普通函数。向下游提供数值层级或其他无歧义标识，比把每个空值都替换为“小计”更可靠，也能保留真实缺失维度的含义。

坏掉的样子

把结果中所有 total 再相加，会让同一笔销售在每个层级重复计入。需要进一步汇总时，应先选择一个层级，或直接取已经算好的总计。平均值和去重计数更不能随意相加：没有按样本数加权的地区平均值，通常不能直接平均成整体平均值；重叠集合的去重数量也不能简单求和。聚合层级不是彼此独立的新增交易。

空分组集合在没有输入行时仍形成一个分组，但后续 HAVING 条件可以把这行过滤掉；没有这类过滤时，其中 count 为零，sum 为 NULL。因此，金额为空不等于查询没有返回总计行。应明确报表如何展示空总体，而不是把空值自动当作执行失败。还要避免无意重复声明分组集合；重复层级可能产生重复聚合行，并不代表多了一份独立证据。

快速验证

把下面内容保存为 grouping.sql，在可丢弃的 PostgreSQL 18 数据库中执行 psql -X -v ON_ERROR_STOP=1 -f grouping.sql。数据特意包含一个真实空地区，脚本用事务包住临时对象，末尾回滚清理。

\set ON_ERROR_STOP on
BEGIN;
CREATE TEMP TABLE sales (region text, product text, amount integer);
INSERT INTO sales VALUES ('east','A',10),('east','B',20),(NULL,'A',5);
CREATE TEMP VIEW levels AS
SELECT region,product,sum(amount) AS total,GROUPING(region,product) AS level
FROM sales GROUP BY GROUPING SETS ((region,product),(region),());
SELECT * FROM levels ORDER BY level,region NULLS LAST,product NULLS LAST;
SELECT sum(total) AS incorrect_retotal,
       sum(total) FILTER (WHERE level=0) AS detail_total FROM levels;
CREATE TEMP VIEW empty_level AS
SELECT count(*) AS n,sum(amount) AS total FROM sales WHERE false GROUP BY GROUPING SETS (());
SELECT * FROM empty_level;
DO $$ BEGIN
  IF (SELECT count(*) FROM levels) <> 6 THEN RAISE EXCEPTION 'wrong level count'; END IF;
  IF (SELECT total FROM levels WHERE level=3) IS DISTINCT FROM 35 THEN
    RAISE EXCEPTION 'wrong grand total';
  END IF;
  IF (SELECT total FROM levels WHERE level=1 AND region IS NULL) IS DISTINCT FROM 5 THEN
    RAISE EXCEPTION 'real null region subtotal lost';
  END IF;
  IF (SELECT count(*) FROM levels WHERE region IS NULL AND product IS NULL) <> 2 THEN
    RAISE EXCEPTION 'test did not include ambiguous NULL labels';
  END IF;
  IF (SELECT n FROM empty_level) IS DISTINCT FROM 0::bigint OR
     (SELECT total FROM empty_level) IS NOT NULL THEN
    RAISE EXCEPTION 'wrong empty-input aggregate';
  END IF;
END $$;
ROLLBACK;

PostgreSQL 18.6 返回六行：三个明细分组、两个地区小计和一个总计。east 小计为三十；真实空地区小计为五，掩码是一；全体总计为三十五，掩码是三。后两行的地区与商品列都为 NULL，直接证明依赖空值生成标签存在歧义。这里必须检查层级，而不是根据某一列看起来空白就推断。

错误地再次汇总全部 total，会得到一百零五；只汇总明细层则得到三十五。空输入查询仍返回一行，计数为零、总额为 NULL。断言检查层级行数、总计、真实空地区小计和空输入行为。最终 ORDER BY 明确安排展示顺序；GROUPING SETS 本身不承诺小计一定紧挨明细出现，消费方不能把偶然的输出排列当成分组契约。

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