公用表表达式（Common Table Expression，CTE） 是 SQL 中用于简化复杂查询和递归操作的强大工具。CTE 提供了一种临时结果集，可以在查询中多次引用，避免重复代码，提高查询的可读性和维护性。
CTE 主要应用于以下场景：
- 递归查询：生成层级关系树，如员工上下级关系、用户推荐关系等。
- 分层累计计算：实现逐层汇总与动态累计。
- 复杂子查询优化：通过 CTE 拆分复杂的多层嵌套查询，提高执行效率。
一、CTE 语法与基本概念
1. CTE 语法结构
sql
WITH cte_name AS (
SELECT column1, column2
FROM table_name
WHERE condition
)
SELECT * FROM cte_name;说明：
WITH关键字用于定义 CTE，cte_name是 CTE 名称。- CTE 可以作为子查询使用，后续主查询可以直接调用 CTE。
2. 递归 CTE 语法
sql
WITH RECURSIVE cte_name AS (
-- 基础查询（递归起点）
SELECT column1, column2, 1 AS level
FROM table_name
WHERE condition
UNION ALL
-- 递归部分（自引用）
SELECT t.column1, t.column2, c.level + 1
FROM table_name t
JOIN cte_name c
ON t.parent_id = c.id
)
SELECT * FROM cte_name;说明：
- 递归 CTE 包括基础查询 和递归查询 ，通过
UNION ALL将两部分合并。 - 递归 CTE 适用于生成树形结构或层次关系的查询。
二、实战案例
案例 1：生成用户推荐关系的递归树
需求描述 ：
在用户管理系统中，每个用户可能通过其他用户推荐注册。我们需要生成用户推荐树，展示层级关系，并计算每个用户对应层级的奖励金额。
表结构 users
| user_id | name | referrer_id | amount |
|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | NULL | 1000 |
| 2 | 李四 | 1 | 800 |
| 3 | 王五 | 1 | 900 |
| 4 | 赵六 | 2 | 700 |
| 5 | 孙七 | 3 | 500 |
| 6 | 钱八 | 4 | 600 |
需求目标
- 生成完整的推荐树（用户层级关系）。
- 计算每个用户的层级。
- 汇总每层用户的奖励金额。
SQL 实现
sql
WITH RECURSIVE user_tree AS (
-- 基础层（顶层推荐人）
SELECT user_id, name, referrer_id, amount, 1 AS level
FROM users
WHERE referrer_id IS NULL
UNION ALL
-- 递归计算下级用户
SELECT u.user_id, u.name, u.referrer_id, u.amount, t.level + 1
FROM users u
JOIN user_tree t
ON u.referrer_id = t.user_id
)
SELECT user_id, name, referrer_id, level, amount
FROM user_tree
ORDER BY level, referrer_id;查询结果
| user_id | name | referrer_id | level | amount |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 张三 | NULL | 1 | 1000 |
| 2 | 李四 | 1 | 2 | 800 |
| 3 | 王五 | 1 | 2 | 900 |
| 4 | 赵六 | 2 | 3 | 700 |
| 5 | 孙七 | 3 | 3 | 500 |
| 6 | 钱八 | 4 | 4 | 600 |
解释：
- 初始查询筛选出没有推荐人的用户（顶层推荐人）。
- 递归部分根据
referrer_id逐层匹配，计算每个用户的层级。 level字段表示用户所在的层级深度。
案例 2：动态计算每层用户奖励金额累计
需求描述 ：
在推荐系统中，每层用户的订单金额需要累计汇总，以便按层级计算奖励发放。
SQL 实现
sql
WITH RECURSIVE user_tree AS (
SELECT user_id, referrer_id, amount, 1 AS level
FROM users
WHERE referrer_id IS NULL
UNION ALL
SELECT u.user_id, u.referrer_id, u.amount, t.level + 1
FROM users u
JOIN user_tree t
ON u.referrer_id = t.user_id
),
amount_summary AS (
SELECT level, SUM(amount) AS total_amount
FROM user_tree
GROUP BY level
)
SELECT level, total_amount
FROM amount_summary
ORDER BY level;查询结果
| level | total_amount |
|---|---|
| 1 | 1000 |
| 2 | 1700 |
| 3 | 1200 |
| 4 | 600 |
解释：
- 递归 CTE 生成用户推荐树后，第二个 CTE
amount_summary按层级汇总每层用户的订单金额。 - 通过
SUM(amount)和GROUP BY level计算每个层级的总金额。
三、复杂子查询优化与简化
案例 3：优化嵌套子查询，提取每个部门的最新员工入职记录
需求描述 ：
在员工管理系统中，每个部门可能有多个员工，我们需要提取每个部门最新入职的员工记录。
表结构 employees
| emp_id | dept_id | emp_name | hire_date |
|---|---|---|---|
| 101 | 1 | 张三 | 2023-03-01 |
| 102 | 1 | 李四 | 2024-01-01 |
| 103 | 2 | 王五 | 2024-02-15 |
| 104 | 2 | 赵六 | 2023-11-20 |
SQL 实现
sql
WITH latest_hires AS (
SELECT dept_id, MAX(hire_date) AS max_hire_date
FROM employees
GROUP BY dept_id
)
SELECT e.*
FROM employees e
JOIN latest_hires l
ON e.dept_id = l.dept_id
AND e.hire_date = l.max_hire_date;查询结果
| emp_id | dept_id | emp_name | hire_date |
|---|---|---|---|
| 102 | 1 | 李四 | 2024-01-01 |
| 103 | 2 | 王五 | 2024-02-15 |
解释：
- 第一个 CTE
latest_hires计算每个部门的最新入职时间。 - 通过
JOIN筛选出最新入职的员工记录。
四、总结
- CTE 简化复杂查询：将复杂子查询或递归逻辑拆分成易读的步骤，提高代码可维护性。
- 递归 CTE 是生成层次结构（如树形关系、组织架构）的理想工具。
- CTE 支持嵌套和多层次查询，可以轻松解决分层汇总、动态累计等问题，提高查询性能和可读性。