SQL新特性 - 技术栈

窗口函数

窗口函数的特点是可以分组，而且可以在分组内排序。另外，窗口函数不会因为分组而减少原表中的行数，这对我们在原表数据的基础上进行统计和排序非常有用。

使用窗口函数前后对比

前

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CREATE TEMPORARY TABLE a -- 创建临时表
SELECT SUM(sales_value) AS sales_value -- 计算总计金额
FROM sales;

CREATE TEMPORARY TABLE b -- 创建临时表
SELECT city,SUM(sales_value) AS sales_value -- 计算城市销售合计
FROM sales
GROUP BY city;

SELECT s.city AS 城市,s.county AS 区,s.sales_value AS 区销售额,
b.sales_value AS 市销售额,s.sales_value/b.sales_value AS 市比率,
a.sales_value AS 总销售额,s.sales_value/a.sales_value AS 总比率
FROM sales s
JOIN b ON (s.city=b.city) -- 连接市统计结果临时表
JOIN a -- 连接总计金额临时表
ORDER BY s.city,s.county;

后

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SELECT city AS 城市,county AS 区,sales_value AS 区销售额,
SUM(sales_value) OVER(PARTITION BY city) AS 市销售额, -- 计算市销售额
sales_value/SUM(sales_value) OVER(PARTITION BY city) AS 市比率,
SUM(sales_value) OVER() AS 总销售额, -- 计算总销售额
sales_value/SUM(sales_value) OVER() AS 总比率
FROM sales
ORDER BY city,county;

窗口函数分类

窗口函数的作用类似于在查询中对数据进行分组，不同的是，分组操作会把分组的结果聚合成一条记录[最终结果是一条记录]，而窗口函数是将结果置于每一条数据记录中[最终结果是多条记录]。

窗口函数可以分为静态窗口函数和动态窗口函数。

静态窗口函数的窗口大小是固定的，不会因为记录的不同而不同；

动态窗口函数的窗口大小会随着记录的不同而变化。

语法结构

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函数 OVER（[PARTITION BY 字段名 ORDER BY 字段名 ASC|DESC]）

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函数 OVER 窗口名 ... WINDOW 窗口名 AS （[PARTITION BY 字段名 ORDER BY 字段名 ASC|DESC]）

应用

序号函数

ROW_NUMBER()函数

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#查询 goods 数据表中每个商品分类下价格降序排列的各个商品信息。

SELECT ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS row_num,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods;

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# 查询 goods 数据表中每个商品分类下价格最高的3种商品信息。

SELECT *
FROM (
SELECT ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS row_num,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods) t
WHERE row_num <= 3;

RANK()函数[在排序过程中遇见值相同的情况下，定义序号相同，但存在跳跃]

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# 使用RANK()函数获取 goods 数据表中各类别的价格从高到低排序的各商品信息
SELECT RANK() OVER(PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS row_num,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods;

DENSE_RANK()函数[在排序过程中遇见值相同的情况下，定义序号相同，但不跳跃，编号连续]

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#使用DENSE_RANK()函数获取 goods 数据表中各类别的价格从高到低排序的各商品信息。

SELECT DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS row_num,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods;

分布函数

PERCENT_RANK()函数

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(rank - 1) / (rows - 1)

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#计算 goods 数据表中名称为"女装/女士精品"的类别下的商品的PERCENT_RANK值。

#写法一：
SELECT RANK() OVER (PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS r,
PERCENT_RANK() OVER (PARTITION BY category_id ORDER BY price DESC) AS pr,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods
WHERE category_id = 1;

#写法二：
mysql> SELECT RANK() OVER w AS r,
PERCENT_RANK() OVER w AS pr,
id, category_id, category, NAME, price, stock
FROM goods
WHERE category_id = 1 WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY priceDESC);

CUME_DIST()函数

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# 查询goods数据表中小于或等于当前价格的比例。

SELECT CUME_DIST() OVER(PARTITION BY category_id ORDER BY price ASC) AS cd,
id, category, NAME, price
FROM goods;

前后函数

LAG(expr,n)函数

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# 查询goods数据表中前一个商品价格与当前商品价格的差值。

SELECT id, category, NAME, price, pre_price, price - pre_price AS diff_price
FROM (
        SELECT id, category, NAME, price,LAG(price,1) OVER w AS pre_price
        FROM goods
        WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price)) t;

LEAD(expr,n)函数

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# 查询goods数据表中后一个商品价格与当前商品价格的差值。

SELECT id, category, NAME, behind_price, price,behind_price - price AS diff_price
FROM(
SELECT id, category, NAME, price,LEAD(price, 1) OVER w AS behind_price
FROM goods WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price)) t;

首尾函数

FIRST_VALUE(expr)函数

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# 按照价格排序，查询第1个商品的价格信息。

SELECT id, category, NAME, price, stock,FIRST_VALUE(price) OVER w AS first_price
FROM goods WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price);

LAST_VALUE(expr)函数

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SELECT id, category, NAME, price, stock,LAST_VALUE(price) OVER w AS last_price
FROM goods WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price);

其他函数

NTH_VALUE(expr,n)函数

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#查询goods数据表中排名第2和第3的价格信息。

SELECT id, category, NAME, price,NTH_VALUE(price,2) OVER w AS second_price,
NTH_VALUE(price,3) OVER w AS third_price
FROM goods WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price);

NTILE(n)函数

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# 将goods表中的商品按照价格分为3组。

SELECT NTILE(3) OVER w AS nt,id, category, NAME, price
FROM goods WINDOW w AS (PARTITION BY category_id ORDER BY price);

公共表表达式

公用表表达式（或通用表表达式）简称为CTE（Common Table Expressions）。CTE是一个命名的临时结果集，作用范围是当前语句。CTE可以理解成一个可以复用的子查询，当然跟子查询还是有点区别的，CTE可以引用其他CTE，但子查询不能引用其他子查询。所以，可以考虑代替子查询。

普通公用表表达式格式

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WITH CTE名称
AS （子查询）
SELECT|DELETE|UPDATE 语句;

应用

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SELECT * FROM departments
WHERE department_id IN (
                        SELECT DISTINCT department_id
                        FROM employees
                        );

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WITH emp_dept_id
AS (SELECT DISTINCT department_id FROM employees)

SELECT *
FROM departments d JOIN emp_dept_id e
ON d.department_id = e.department_id;

递归公用表表达式格式[可以调用自己]

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WITH RECURSIVE
CTE名称 AS （子查询）
SELECT|DELETE|UPDATE 语句;

应用

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WITH RECURSIVE cte
AS
(
SELECT employee_id,last_name,manager_id,1 AS n FROM employees WHERE employee_id = 100
-- 种子查询，找到第一代领导
UNION ALL
SELECT a.employee_id,a.last_name,a.manager_id,n+1 FROM employees AS a JOIN cte
ON (a.manager_id = cte.employee_id) -- 递归查询，找出以递归公用表表达式的人为领导的人
)
SELECT employee_id,last_name FROM cte WHERE n >= 3;

递归公用表表达式对于查询一个有共同的根节点的树形结构数据，非常有用。它可以不受层级的限制，轻松查出所有节点的数据。