Mysql8.0的新特点：with声明，窗口函数

Mysql8.0的新特点

1-6号更新：窗口函数的frame_clause的使用

with声明

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/with.html

也叫做common table expression。（CTE）

CTE是一个命名的临时结果集合，用在一个声明的内部，可以被多次反复使用。非常类似sql5.7的衍生表(derived table)

WITH cte AS (SELECT 1) SELECT * FROM cte;
SELECT * FROM (SELECT 1) AS dt;

本文只是简单的介绍一下。

CTE的用途就是优化查询sql的方法。见这篇文章：Section 8.2.2.4, “Optimizing Derived Tables, View References, and Common Table Expressions with Merging or Materialization”.

Common Table Expressions

使用with子句和1个或几个逗号分隔的子句。每个子句提供一个子查询，子查询产生一个结果集合，给这个集合设置一个名字。例子：

mysql> with
    -> sc_60 as (select * from SC where score >= 60)
    -> select * from sc_60;
+------+------+-------+
| SId  | CId  | score |
+------+------+-------+
| 01   | 01   |  80.0 |
| 01   | 02   |  90.0 |
| 01   | 03   |  99.0 |
| 02   | 01   |  70.0 |
| 02   | 02   |  60.0 |
| 02   | 03   |  80.0 |
| 03   | 01   |  80.0 |
| 03   | 02   |  80.0 |
| 03   | 03   |  80.0 |
| 05   | 01   |  76.0 |
| 05   | 02   |  87.0 |
| 07   | 02   |  89.0 |
| 07   | 03   |  98.0 |
+------+------+-------+
13 rows in set (0.00 sec)

区别和优势

CTE和衍生表都需要命名
两者都是为一个单独的声明而出现。
但，衍生表在一个查询内部只能被引用一次，
而，CTE可以被多次引用。
并，CTE可以自我引用。用于递归recursive。
并，CTE可读性更强，它出现在声明的最开始位置，而不是被嵌套在语句内部。

窗口函数 windows function (非聚合窗口函数)官方文档

MySQL 8.0窗口函数：用非常规思维简易实现SQL需求（中文）

需要在单表中满足某些条件的记录集内部做一些函数操作，不是简单的表连接，也不是简单的聚合可以实现的，通常会让写SQL的同学焦头烂额、绞尽脑汁，费了大半天时间写出来一堆长长的晦涩难懂的自连接SQL，且性能低下，难以维护。

要解决此类问题，最方便的就是使用窗口函数。

本章描述了非聚合窗口函数，因为每一行来自一个查询，使用和这个行相关的行来执行一个计算。
大多数聚合函数可以被用作窗口函数。

几个函数的表格：

Name	Description
dense_rank()	Rank of current row within its partition, without gaps
rank()	Rank of current row within its partition, with gaps
row_number()	每行加一个行号

rank()和dense_rank()的区别https://www.cnblogs.com/chentianwei/p/12128269.html

窗口函数的概念和语法

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/window-functions-usage.html

传统分组聚合函数和窗口函数的区别

传统group by配合聚合函数，是把查询的row导入一个单一的结果行row
窗口函数不是这样，它针对每一个查询row产生一个结果。

概念：

当前行：　　函数计算所在行被称为当前行current row
当前行的窗口：当前行涉及的使用函数计算的query rows组成了一个窗口。所以窗口就是指当前行涉及的使用函数计算的query rows。

格式：

函数() OVER ([PARTITION BY expr,..], [order by expr [asc|desc],...]) AS 别名

over()内部有3块分别是partition by , order by , 和最后一个frame子句。
⚠️如果over()内什么都不写，则函数作用于where子句的范围，即基于所有行计算。

（1-6号更新）

窗口函数中的Frame子句的使用

参考https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/window-functions-frames.html （看案例代码）

参考https://www.mysqltutorial.org/mysql-window-functions/ （看文章最后的图的说明）

这块知识点需要看案例来理解：

mysql> SELECT
         time, subject, val,
         SUM(val) OVER (PARTITION BY subject ORDER BY time
                        ROWS UNBOUNDED PRECEDING)
           AS running_total,
         AVG(val) OVER (PARTITION BY subject ORDER BY time
                        ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING)
           AS running_average
       FROM observations;
+----------+---------+------+---------------+-----------------+
| time     | subject | val  | running_total | running_average |
+----------+---------+------+---------------+-----------------+
| 07:00:00 | st113   |   10 |            10 |          9.5000 |
| 07:15:00 | st113   |    9 |            19 |         14.6667 |
| 07:30:00 | st113   |   25 |            44 |         18.0000 |
| 07:45:00 | st113   |   20 |            64 |         22.5000 |
| 07:00:00 | xh458   |    0 |             0 |          5.0000 |
| 07:15:00 | xh458   |   10 |            10 |          5.0000 |
| 07:30:00 | xh458   |    5 |            15 |         15.0000 |
| 07:45:00 | xh458   |   30 |            45 |         20.0000 |
| 08:00:00 | xh458   |   25 |            70 |         27.5000 |
+----------+---------+------+---------------+-----------------+

这是使用窗口函数得到的一个表格。

2020-03-05补：

上面的一句如今我都看不懂了。现在的理解是，frame就是以当前行为基，取上下行的范围区间。这个区间的值被传入聚合函数，进行运算。

2020-4-12补充：

把上面的数据输入数据库，进行测验：

1. over()内，只有一个partition by参数。

select *,
  sum(val) over(partition by subject) as sum_val
from observations;

07:45:00 st113 20 64
07:30:00 st113 25 64
07:15:00 st113 9 64
07:00:00 st113 10 64
08:00:00 xh458 25 70
07:45:00 xh458 30 70
07:30:00 xh458 5 70
07:15:00 xh458 10 70
07:00:00 xh458 0 70

结果，窗口函数作用于整个分区。

即使用：ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING.

2.over()内，有一个partition by参数和一个order by 参数。

select *,
  sum(val) over(partition by subject order by  time) as sum_val
from observations;

07:00:00    st113    10    10
07:15:00    st113    9     19
07:30:00    st113    25    44
07:45:00    st113    20    64
07:00:00    xh458    0     0
07:15:00    xh458    10    10
07:30:00    xh458    5     15
07:45:00    xh458    30    45
08:00:00    xh458    25    70

结果默认使用：RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW

3. 改变数据， over()内，有2个partition by参数

07:00:00,st113,10,
07:15:00,st113,10,
07:15:00,st113,25,
07:45:00,st113,20,
07:00:00,xh458,0,
07:15:00,xh458,10,
07:30:00,xh458,5,
07:45:00,xh458,30,
08:00:00,xh458,25,
07:15:00,st113,100,

select *,
  sum(val) over(partition by subject, time ) as sum_val
from observations;

结果：窗口函数作用于整个分组。即subject + time的分组。

⚠️更复杂的2个partition by，2个order by，还是根据目的加上frame明确范围的好

概念解释

frame子句的抽象格式：

frame_unit {<frame_start>|<frame_between>}

frame_unit有rows和range两种。

frame_start有3种：

UNBOUNDED PRECEDING: 从partition的开始到当前行current row的范围
N PRECEDING: a physical N of rows before the first current row. 当前行，向上数N行的范围。N可以是数值或经过表达式计算返回的数。
CURRENT ROW: 即当前行

frame_between: 抽象表示：BETWEEN frame_boundary_1 AND frame_boundary_2

frame_boundary_1 和frame_boundary_2 可以是：

frame_start
UNBOUNDED FOLLOWING: 从当前行到partition的最后一行的范围。
N FOLLOWING: 当前行，向下数N行的范围。

⚠️如果over()内使用不指定Frame子句，SQL默认使用：

⚠️👆这题规则👇只针对部分窗口函数生效。

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW

2020-03-06补充：

发现了rows和range的区别：

用rows参数，则不考虑重复的值。
用range参数，如果当前行的值是10，相邻下一行的值也是10，sum()计算时，会把相邻的这两个值相加的。即考虑重复。具体见博客：
- 窗口函数：https://www.cnblogs.com/chentianwei/p/12424824.html

frame子句的对什么函数有影响？

部分聚合函数
first_value, last_value,nth_value 3个窗口函数。
不会影响如rank, row_number等窗口函数，即使加上frame子句，这些窗口函数的作用范围仍然是整个partition。
例子：sum() over(partition by xxx) 作用于整个partition分组。✅

图例子：

明白了这些生词的意思，然后看上面的例子就能理解了。

更多用法还要看文档（上面第一个连接）

posted @ 2020-01-03 15:44 Mr-chen 阅读(2740) 评论(0) 编辑收藏举报

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