深入浅出谈开窗函数(一)

在开窗函数出现之前存在着很多用 SQL 语句很难解决的问题,很多都要通过复杂的相关子查询或者存储过程来完成。为了解决这些问题,在2003年ISO SQL标准加入了开窗函数,开窗函数的使用使得这些经典的难题可以被轻松的解决。目前在 MSSQLServer、Oracle、DB2 等主流数据库中都提供了对开窗函数的支持,不过非常遗憾的是 MYSQL 暂时还未对开窗函数给予支持。

为了更加清楚地理解,我们来建表并进行相关的查询(截图为MSSQLServer中的结果)

MYSQL,MSSQLServer,DB2:

CREATE TABLE T_Person 
(
	FName VARCHAR(20),
	FCity VARCHAR(20), 
	FAge INT,
	FSalary INT
) 


Oracle:
CREATE TABLE T_Person (FName VARCHAR2(20),FCity VARCHAR2(20),FAge INT,FSalary INT)

注:以下结果只在MSSQLServer中演示:

T_Person 表保存了人员信息,FName 字段为人员姓名,FCity 字段为人员所在的城市名,

FAge 字段为人员年龄,FSalary 字段为人员工资。然后执行下面的SQL语句向 T_Person

表中插入一些演示数据:

INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Tom','BeiJing',20,3000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Tim','ChengDu',21,4000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Jim','BeiJing',22,3500); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Lily','London',21,2000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('John','NewYork',22,1000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('YaoMing','BeiJing',20,3000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Swing','London',22,2000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Guo','NewYork',20,2800); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('YuQian','BeiJing',24,8000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Ketty','London',25,8500); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Kitty','ChengDu',25,3000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Merry','BeiJing',23,3500); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Smith','ChengDu',30,3000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary)
VALUES('Bill','BeiJing',25,2000); 
INSERT INTO T_Person(FName,FCity,FAge,FSalary) 
VALUES('Jerry','NewYork',24,3300); 

查看表中的内容:

select * from T_Person

开窗函数简介
合函数一样,开窗函数也是对行集组进行聚合计算,但是它不像普通聚合函数那样

每组只返回一个值,开窗函数可以为每组返回多个值,因为开窗函数所执行聚合计算的行

集组是窗口。在ISO SQL规定了这样的函数为开窗函数,在 Oracle中则被称为分析函数,

而在DB2中则被称为OLAP函数。

要计算所有人员的总数,我们可以执行下面的 SQL语句:
SELECT COUNT(*) FROM T_Person
除了这种较简单的使用方式, 有时需要从不在聚合函数中的行中访问这些聚合计

算的值。比如我们想查询每个工资小于 5000元的员工信息(城市以及年龄) ,并且在

每行中都显示所有工资小于5000元的员工个数,尝试编写下面的 SQL语句:
SELECT FCITY , FAGE , COUNT(*)
FROM T_Person
HERE FSALARY<5000
执行上面的SQL以后我们会得到下面的错误信息:
选择列表中的列 'T_Person.FCity' 无效,因为该列没有包含在聚合函数或

GROUP BY 子句中。
这是因为所有不包含在聚合函数中的列必须声明在GROUP BY 子句中,

可以进行如下修改:
SELECT FCITY, FAGE, COUNT(*)
FROM T_Person
WHERE FSALARY<5000
GROUP BY FCITY , FAGE
执行完毕我们就能在输出结果中看到下面的执行结果:

这个执行结果与我们想像的是完全不同的,这是因为GROUP BY子句对结果集

进行了分组,所以聚合函数进行计算的对象不再是所有的结果集,而是每一个分组。

可以通过子查询来解决这个问题,SQL如下:
SELECT FCITY , FAGE ,
(
SELECT COUNT(* ) FROM T_Person
WHERE FSALARY<5000
)
FROM T_Person
WHERE FSALARY<5000
执行完毕我们就能在输出结果中看到下面的执行结果:


虽然使用子查询能够解决这个问题,但是子查询的使用非常麻烦,使用开窗函数

则可以大大简化实现,下面的SQL语句展示了如果使用开窗函数来实现同样的效果:

SELECT FCITY , FAGE , COUNT(*) OVER()
FROM T_Person
WHERE FSALARY<5000
执行完毕我们就能在输出结果中看到下面的执行结果:

可以看到与聚合函数不同的是,开窗函数在聚合函数后增加了一个OVER 关键字。
开窗函数的调用格式为:
函数名(列) OVER(选项)
OVER 关键字表示把函数当成开窗函数而不是聚合函数。SQL 标准允许将所有聚
合函数用做开窗函数,使用OVER 关键字来区分这两种用法。
在上边的例子中,开窗函数COUNT(*) OVER()对于查询结果的每一行都返回所有
符合条件的行的条数。OVER关键字后的括号中还经常添加选项用以改变进行聚合运算的窗
口范围。如果OVER关键字后的括号中的选项为空,则开窗函数会对结果集中的所有行进行
聚合运算。

总结:上述讲述的是开窗函数的基本用法,希望对大家有所帮助!

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