帶你快速了解SQL窗口函數(shù)
窗口函數(shù)形如:
表達(dá)式 OVER (PARTITION BY 分組字段 ORDER BY 排序字段)
有兩個能力:
- 當(dāng)表達(dá)式為 rank() dense_rank() row_number() 時(shí),擁有分組排序能力。
- 當(dāng)表達(dá)式為 sum() 等聚合函數(shù)時(shí),擁有累計(jì)聚合能力。
無論何種能力,窗口函數(shù)都不會影響數(shù)據(jù)行數(shù),而是將計(jì)算平攤在每一行。
這兩種能力需要區(qū)分理解。
底表

以上是示例底表,共有 8 條數(shù)據(jù),城市1、城市2 兩個城市,下面各有地區(qū)1~4,每條數(shù)據(jù)都有該數(shù)據(jù)的人口數(shù)。
分組排序
如果按照人口排序,ORDER BY people 就行了,但如果我們想在城市內(nèi)排序怎么辦?
此時(shí)就要用到窗口函數(shù)的分組排序能力:

SELECT *, rank() over (PARTITION BY city ORDER BY people) FROM test
該 SQL 表示在 city 組內(nèi)按照 people 進(jìn)行排序。
其實(shí) PARTITION BY 也是可選的,如果我們忽略它:
SELECT *, rank() over (ORDER BY people) FROM test
也是生效的,但該語句與普通 ORDER BY 等價(jià),因此利用窗口函數(shù)進(jìn)行分組排序時(shí),一般都會使用 PARTITION BY。
各分組排序函數(shù)的差異
我們將 rank() dense_rank() row_number() 的結(jié)果都打印出來:
SELECT *, rank() over (PARTITION BY city ORDER BY people), dense_rank() over (PARTITION BY city ORDER BY people), row_number() over (PARTITION BY city ORDER BY people) FROM test

其實(shí)從結(jié)果就可以猜到,這三個函數(shù)在處理排序遇到相同值時(shí),對排名統(tǒng)計(jì)邏輯有如下差異:
rank(): 值相同時(shí)排名相同,但占用排名數(shù)字。dense_rank(): 值相同時(shí)排名相同,但不占用排名數(shù)字,整體排名更加緊湊。row_number(): 無論值是否相同,都強(qiáng)制按照行號展示排名。
上面的例子可以優(yōu)化一下,因?yàn)樗写翱谶壿嫸际窍嗤模覀兛梢岳?WINDOW AS 提取為一個變量:
SELECT *, rank() over wd, dense_rank() over wd, row_number() over wd FROM test WINDOW wd as (PARTITION BY city ORDER BY people)
累計(jì)聚合
我們之前說過,凡事使用了聚合函數(shù),都會讓查詢變成聚合模式。如果不用 GROUP BY,聚合后返回行數(shù)會壓縮為一行,即使用了 GROUP BY,返回的行數(shù)一般也會大大減少,因?yàn)榉纸M聚合了。
然而使用窗口函數(shù)的聚合卻不會導(dǎo)致返回行數(shù)減少,那么這種聚合是怎么計(jì)算的呢?我們不如直接看下面的例子:
SELECT *, sum(people) over (PARTITION BY city ORDER BY people) FROM test

可以看到,在每個 city 分組內(nèi),按照 people 排序后進(jìn)行了 累加(相同的值會合并在一起),這就是 BI 工具一般說的 RUNNGIN_SUM 的實(shí)現(xiàn)思路,當(dāng)然一般我們排序規(guī)則使用絕對不會重復(fù)的日期,所以不會遇到第一個紅框中合并計(jì)算的問題。
累計(jì)函數(shù)還有 avg() min() 等等,這些都一樣可以作用于窗口函數(shù),其邏輯可以按照下圖理解:

你可能有疑問,直接 sum(上一行結(jié)果,下一行) 不是更方便嗎?為了驗(yàn)證猜想,我們試試 avg() 的結(jié)果:

可見,如果直接利用上一行結(jié)果的緩存,那么 avg 結(jié)果必然是不準(zhǔn)確的,所以窗口累計(jì)聚合是每行重新計(jì)算的。當(dāng)然也不排除對于 sum、max、min 做額外性能優(yōu)化的可能性,但 avg 只能每行重頭計(jì)算。
與 GROUP BY 組合使用
窗口函數(shù)是可以與 GROUP BY 組合使用的,遵循的規(guī)則是,窗口范圍對后面的查詢結(jié)果生效,所以其實(shí)并不關(guān)心是否進(jìn)行了 GROUP BY。我們看下面的例子:

按照地區(qū)分組后進(jìn)行累加聚合,是對 GROUP BY 后的數(shù)據(jù)行粒度進(jìn)行的,而不是之前的明細(xì)行。
總結(jié)
窗口函數(shù)在計(jì)算組內(nèi)排序或累計(jì) GVM 等場景非常有用,我們只要牢記兩個知識點(diǎn)就行了:
- 分組排序要結(jié)合 PARTITION BY 才有意義。
- 累計(jì)聚合作用于查詢結(jié)果行粒度,支持所有聚合函數(shù)。
到此這篇關(guān)于SQL窗口函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SQL窗口函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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