TDengine 字符串函数 GROUP_CONCAT 用户手册 - 实践

GROUP_CONCAT 函数用户手册

1. 函数概述

1.1 功能说明

GROUP_CONCAT 函数是一个聚合函数，用于将分组中的多行字符串值连接成一个字符串。它在需要将分组数据汇总为单个字符串表示时非常有用，例如将同一电表在不同时间点的状态信息合并展示。

核心特点：

• 属于聚合函数，配合 GROUP BY 使用
• 支持多列字段连接
• 支持自定义分隔符
• 自动跳过 NULL 值

1.2 语法

GROUP_CONCAT(expr1 [, expr2, ..., exprN, separator])

1.3 参数说明

参数	类型	说明	是否必需
expr1, expr2, …	VARCHAR/NCHAR	要连接的字符串字段或表达式	必需（至少1个）
separator	VARCHAR/NCHAR	分隔符，作为最后一个参数	必需

1.4 返回值

• 类型：VARCHAR
• 说明：返回连接后的字符串，最大长度不超过 TSDB_MAX_FIELD_LEN
• 如果所有输入值均为 NULL，则返回 NULL
• 如果输入包含 NCHAR 类型，会自动进行字符集转换

1.5 适用版本

自 TDengine v3.3.8.0 开始支持

1.6 适用范围

• ✅ 普通表
• ✅ 超级表
• ✅ 支持嵌套子查询
• ✅ 可与 GROUP BY 结合使用

2. GROUP_CONCAT 与 CONCAT 的区别

2.1 核心差异对比

对比项	GROUP_CONCAT	CONCAT
函数类型	聚合函数（Aggregate）	标量函数（Scalar）
作用范围	多行数据 → 单个结果	单行数据 → 单个结果
使用场景	分组汇总，将多行合并	行内字段拼接
GROUP BY	通常配合使用	不需要
NULL 处理	自动跳过 NULL 值	任何参数为 NULL 则返回 NULL
参数个数	至少2个（字段+分隔符）	2-8个
分隔符	最后一个参数作为分隔符	无分隔符（CONCAT_WS 支持）

2.2 示例对比

CONCAT - 单行字段拼接

-- 拼接单行的多个字段
SELECT CONCAT(location, '-', tbname) AS device_info
FROM meters
LIMIT 1;
-- 输出：
-- device_info
-- ===================
-- Beijing.Chaoyang-d1001

GROUP_CONCAT - 多行数据聚合

-- 将同一位置的所有电表名连接起来
SELECT
location,
GROUP_CONCAT(tbname, ',') AS all_meters
FROM meters
GROUP BY location;
-- 输出：
-- location          | all_meters
-- =======================================
-- Beijing.Chaoyang  | d1001,d1002,d1003
-- Beijing.Haidian   | d2001,d2002

2.3 适用场景选择

场景	推荐函数	说明
单行多列拼接	CONCAT	如：姓+名、城市+区域
多行汇总	GROUP_CONCAT	如：同组数据合并显示
需要分隔符的单行拼接	CONCAT_WS	带分隔符的 CONCAT
需要分隔符的多行汇总	GROUP_CONCAT	带分隔符的聚合

3. 基础使用示例

3.1 智能电表表结构

-- 创建智能电表超级表
CREATE STABLE meters (
ts TIMESTAMP,
current FLOAT,
voltage INT,
phase FLOAT
) TAGS (
groupid INT,
location VARCHAR(64)
);
-- 创建子表
CREATE TABLE d1001 USING meters TAGS (1, 'Beijing.Chaoyang');
CREATE TABLE d1002 USING meters TAGS (1, 'Beijing.Chaoyang');
CREATE TABLE d1003 USING meters TAGS (1, 'Beijing.Haidian');
CREATE TABLE d1004 USING meters TAGS (2, 'Shanghai.Pudong');
-- 插入测试数据
INSERT INTO d1001 VALUES
('2024-01-15 00:00:00', 10.2, 220, 0.95),
('2024-01-15 12:00:00', 15.8, 219, 0.94);
INSERT INTO d1002 VALUES
('2024-01-15 00:00:00', 9.8, 221, 0.96),
('2024-01-15 12:00:00', 14.5, 220, 0.95);

3.2 简单字符串连接

-- 连接两个字符串字段
SELECT GROUP_CONCAT(location, tbname, '-') AS device_list
FROM (
SELECT DISTINCT location, tbname FROM meters LIMIT 3
);

预期输出：

 device_list                              |
===========================================Beijing.Chaoyangd1001-Beijing.Chaoyangd1002-Beijing.Haiدياند1003 |

3.3 配合 GROUP BY 使用

-- 按区域分组，列出每个区域的所有电表
SELECT
SUBSTRING_INDEX(location, '.', 1) AS city,
GROUP_CONCAT(tbname, ',') AS meter_list,
COUNT(*) AS meter_count
FROM meters
GROUP BY city;

预期输出：

 city     | meter_list           | meter_count |
====================================================Beijing  | d1001,d1002,d1003    | 3           |Shanghai | d1004                | 1           |

4. 智能电表应用场景

场景 1：按区域汇总电表设备清单

业务需求：运维人员需要快速查看每个区域部署了哪些电表设备。

-- 按位置分组，列出所有电表编号
SELECT
location,
COUNT(*) AS total_meters,
GROUP_CONCAT(tbname, ', ') AS meter_ids
FROM meters
GROUP BY location
ORDER BY total_meters DESC;

预期输出：

 location          | total_meters | meter_ids        |
========================================================Beijing.Chaoyang  | 2            | d1001, d1002     |Beijing.Haidian   | 1            | d1003            |Shanghai.Pudong   | 1            | d1004            |

业务价值：

• 快速了解设备分布情况
• 便于运维人员制定巡检计划
• 支持设备清单导出

场景 2：多维度数据展示

业务需求：将电表的多个状态信息合并为一条记录便于展示。

-- 将电表的关键指标连接成摘要信息
SELECT
tbname,
location,
GROUP_CONCAT(
CONCAT(
TO_CHAR(ts, 'HH24:MI'),
':',
CAST(current AS VARCHAR),
'A'
),
' | '
) AS hourly_current_summary
FROM meters
WHERE ts >= '2024-01-15 00:00:00'
AND ts < '2024-01-15 06:00:00'
GROUP BY tbname, location
LIMIT 3;

预期输出：

 tbname | location          | hourly_current_summary        |
==================================================================d1001  | Beijing.Chaoyang  | 00:00:10.2A | 12:00:15.8A   |d1002  | Beijing.Chaoyang  | 00:00:9.8A | 12:00:14.5A    |

业务价值：

• 紧凑的数据展示
• 便于移动端查看
• 减少数据传输量

5. 与其他数据库的兼容性

5.1 MySQL 中的 GROUP_CONCAT

MySQL 原生支持GROUP_CONCAT 函数，是该函数的标准实现。

MySQL 语法

GROUP_CONCAT([DISTINCT] expr [,expr ...]
[ORDER BY {unsigned_integer | col_name | expr}
[ASC | DESC] [,col_name ...]]
[SEPARATOR str_val])

MySQL 特有功能

1. DISTINCT 去重

-- MySQL 支持
SELECT dept, GROUP_CONCAT(DISTINCT name SEPARATOR ', ')
FROM employees
GROUP BY dept;

2. ORDER BY 排序

-- MySQL 支持
SELECT dept, GROUP_CONCAT(name ORDER BY salary DESC SEPARATOR ', ')
FROM employees
GROUP BY dept;

3. 自定义分隔符（可选）

-- MySQL 分隔符可选，默认为逗号
SELECT GROUP_CONCAT(name SEPARATOR ' | ') FROM users;
SELECT GROUP_CONCAT(name) FROM users;  -- 默认用逗号

4. 长度限制

• 受 group_concat_max_len 系统变量控制
• 默认 1024 字节，可动态调整

SET SESSION group_concat_max_len = 10000;

MySQL 示例

-- MySQL 完整示例
SELECT
department,
GROUP_CONCAT(
DISTINCT employee_name
ORDER BY salary DESC
SEPARATOR ' | '
) AS top_employees
FROM employees
WHERE salary > 5000
GROUP BY department;

5.2 PostgreSQL 中的 STRING_AGG

PostgreSQL 不支持GROUP_CONCAT，但提供了功能相似的 STRING_AGG 函数（SQL标准函数）。

PostgreSQL 语法

STRING_AGG(expression, delimiter [ORDER BY ...])

PostgreSQL 特点

1. 必须指定分隔符

-- PostgreSQL (9.0+)
SELECT dept, STRING_AGG(name, ', ' ORDER BY name)
FROM employees
GROUP BY dept;

2. 支持 ORDER BY

SELECT STRING_AGG(name, ', ' ORDER BY salary DESC)
FROM employees;

3. 支持 DISTINCT（PostgreSQL 9.0+）

SELECT STRING_AGG(DISTINCT city, ', ')
FROM customers;

4. 无长度限制（除了内存限制）

PostgreSQL 替代方案

-- 使用 ARRAY_AGG + ARRAY_TO_STRING
SELECT ARRAY_TO_STRING(ARRAY_AGG(name ORDER BY name), ', ')
FROM employees;

5.3 TDengine vs MySQL vs PostgreSQL

特性	TDengine	MySQL	PostgreSQL
函数名	GROUP_CONCAT	GROUP_CONCAT	STRING_AGG
分隔符	必需（最后参数）	可选（SEPARATOR）	必需
DISTINCT	❌ 不支持	✅ 支持	✅ 支持
ORDER BY	❌ 不支持	✅ 支持	✅ 支持
长度限制	TSDB_MAX_FIELD_LEN	group_concat_max_len	无限制
版本	v3.3.8.0+	原生支持	9.0+ (STRING_AGG)
NULL 处理	跳过	跳过	跳过
多列连接	✅ 支持	✅ 支持	❌ 单列（需嵌套）

5.4 跨数据库迁移建议

从 MySQL 迁移到 TDengine

-- MySQL 原始查询
SELECT GROUP_CONCAT(DISTINCT name ORDER BY name SEPARATOR '|')
FROM users;
-- TDengine 等效查询（需要调整）
SELECT GROUP_CONCAT(name, '|')
FROM (SELECT DISTINCT name FROM users ORDER BY name);

注意事项：

• ❌ TDengine 不支持 DISTINCT 和 ORDER BY 子句
• ✅ 需要通过子查询实现去重和排序
• ✅ 分隔符位置不同（TDengine 在最后）

从 PostgreSQL 迁移到 TDengine

-- PostgreSQL 原始查询
SELECT STRING_AGG(name, ', ' ORDER BY name)
FROM users;
-- TDengine 等效查询
SELECT GROUP_CONCAT(name, ', ')
FROM (SELECT name FROM users ORDER BY name);

注意事项：

• ✅ 函数名不同但语义相似
• ✅ 分隔符参数位置调整
• ✅ 排序需通过子查询实现

6. 使用注意事项

6.1 NULL 值处理

-- NULL 值会被自动跳过
CREATE TABLE test_null (ts TIMESTAMP, name VARCHAR(20));
INSERT INTO test_null VALUES
('2024-01-01 00:00:00', 'A'),
('2024-01-01 00:00:01', NULL),
('2024-01-01 00:00:02', 'B');
SELECT GROUP_CONCAT(name, ',') FROM test_null;
-- 输出：A,B (NULL 被跳过)

6.2 去重需要使用子查询

-- ❌ 错误：TDengine 不支持 DISTINCT 直接用在 GROUP_CONCAT 中
SELECT GROUP_CONCAT(DISTINCT location, ',') FROM meters;
-- ✅ 正确：通过子查询去重
SELECT GROUP_CONCAT(location, ',')
FROM (SELECT DISTINCT location FROM meters);

6.3 字符集处理

-- 自动处理 NCHAR 和 VARCHAR 混合
SELECT GROUP_CONCAT(varchar_col, nchar_col, '-')
FROM mixed_charset_table;
-- 会自动进行字符集转换

6.4 结果长度限制

-- 注意：结果字符串不能超过 TSDB_MAX_FIELD_LEN
-- 对于大量数据，可能需要分批处理或使用 LIMIT
SELECT
location,
GROUP_CONCAT(tbname, ',') AS meters
FROM meters
GROUP BY location
HAVING COUNT(*) < 1000;  -- 避免结果过长

6.5 分隔符必需性

-- ❌ 错误：缺少分隔符
SELECT GROUP_CONCAT(name) FROM users;
-- ✅ 正确：必须提供分隔符
SELECT GROUP_CONCAT(name, ',') FROM users;

7. 性能优化建议

7.1 限制分组大小

-- ✅ 推荐：对大表使用 WHERE 过滤
SELECT
location,
GROUP_CONCAT(tbname, ',') AS meters
FROM meters
WHERE ts >= NOW - 1d  -- 限制时间范围
GROUP BY location;

7.2 避免过大的结果集

-- ✅ 使用 HAVING 限制组大小
SELECT
location,
GROUP_CONCAT(tbname, ',') AS meters
FROM meters
GROUP BY location
HAVING COUNT(*) <= 100;  -- 限制每组记录数

7.3 合理使用子查询

-- ✅ 先过滤再聚合
SELECT
location,
GROUP_CONCAT(tbname, '|') AS active_meters
FROM (
SELECT DISTINCT location, tbname
FROM meters
WHERE groupid = 1
LIMIT 1000
)
GROUP BY location;

8. 常见问题 FAQ

Q1: GROUP_CONCAT 和 CONCAT 有什么区别？

A:

• CONCAT 是标量函数，用于单行内多个字段的拼接
• GROUP_CONCAT 是聚合函数，用于多行数据的汇总连接
• CONCAT 不需要 GROUP BY，GROUP_CONCAT 通常配合 GROUP BY 使用

Q2: 如何实现 MySQL 的 DISTINCT 和 ORDER BY 功能？

A: 通过子查询实现：

-- 去重 + 排序
SELECT GROUP_CONCAT(name, ',')
FROM (
SELECT DISTINCT name
FROM users
ORDER BY name
);

Q3: 分隔符可以省略吗？

A: 不可以。TDengine 的 GROUP_CONCAT必须提供分隔符作为最后一个参数，这与 MySQL 不同。

Q4: 如何处理结果字符串过长的情况？

A:

1. 使用 LIMIT 限制输入行数
2. 使用 HAVING 过滤大组
3. 缩短分隔符长度
4. 分批查询

Q5: 能否连接数值类型字段？

A: 需要先转换为字符串类型：

SELECT GROUP_CONCAT(CAST(id AS VARCHAR), ',')
FROM users;

Q6: COUNT(DISTINCT …) 不支持怎么办？

A: 使用子查询实现：

-- ❌ 不支持
SELECT COUNT(DISTINCT tbname) FROM meters;
-- ✅ 使用子查询
SELECT COUNT(*) FROM (SELECT DISTINCT tbname FROM meters);

Q7: PostgreSQL 用户如何适应 TDengine？

A:

• 将 STRING_AGG 改为 GROUP_CONCAT
• 分隔符参数移到最后
• 通过子查询实现排序

Q8: 空字符串和 NULL 有什么区别？

A:

• NULL 值会被跳过，不影响结果
• 空字符串 '' 会被保留，参与连接

Q9: 可以连接多少个字段？

A: 理论上没有字段数量限制，但要注意：

• 总结果长度不能超过 TSDB_MAX_FIELD_LEN
• 字段越多，性能可能下降

9. 相关函数

函数	类型	说明	关系
CONCAT	标量函数	单行多列拼接	行级操作，不聚合
CONCAT_WS	标量函数	带分隔符的单行拼接	类似 CONCAT
GROUP_CONCAT	聚合函数	多行汇总连接	分组聚合
STRING_AGG	聚合函数(PG)	PostgreSQL 等效函数	功能相似

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文档版本：v3.3.8.0
最后更新：2024-01-15
适用场景：智能电表数据分析、设备清单汇总、多行数据展示

重要提示：

• TDengine 不支持 WITH 子句（CTE）
• TDengine 的 COUNT 函数不支持 DISTINCT，需使用子查询实现
• GROUP_CONCAT 必须提供分隔符参数

关于 TDengine

TDengine 专为物联网IoT平台、工业大数据平台设计。其中，TDengine TSDB 是一款高性能、分布式的时序数据库（Time Series Database），同时它还带有内建的缓存、流式计算、数据订阅等系统功能；TDengine IDMP 是一款AI原生工业数据管理平台，它通过树状层次结构建立数据目录，对数据进行标准化、情景化，并通过 AI 提供实时分析、可视化、事件管理与报警等功能。