oracle学习笔记：分析函数
一、Oracle分析函数入门
分析函数是什么？
分析函数是Oracle专门用于解决复杂报表统计需求的功能强大的函数，它可以在数据中进行分组然后计算基于组的某种统计值，并且每一组的每一行都可以返回一个统计值。
分析函数和聚合函数的不同之处是什么？
普通的聚合函数用group by分组，每个分组返回一个统计值，而分析函数采用partition by分组，并且每组每行都可以返回一个统计值。
分析函数的形式
分析函数带有一个开窗函数over()，包含三个分析子句:分组(partition by), 排序(order by), 窗口(rows) ，他们的使用形式如下：
over(partition by xxx order by yyy rows between zzz)。
注：窗口子句在这里我只说rows方式的窗口,range方式和滑动窗口也不提
分析函数例子(在scott用户下模拟)
示例目的：显示各部门员工的工资，并附带显示该部分的最高工资。
--显示各部门员工的工资，并附带显示该部分的最高工资。
SELECT E.DEPTNO,
E.EMPNO,
E.ENAME,
E.SAL,
LAST_VALUE(E.SAL)
OVER(PARTITION BY E.DEPTNO
ORDER BY E.SAL ROWS
--unbounded preceding and unbouned following针对当前所有记录的前一条、后一条记录，也就是表中的所有记录
--unbounded：不受控制的，无限的
--preceding：在...之前
--following：在...之后
BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) MAX_SAL
FROM EMP E;
示例目的：按照deptno分组，然后计算每组值的总和
SELECT EMPNO,
ENAME,
DEPTNO,
SAL,
SUM(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY ENAME) max_sal
FROM SCOTT.EMP;
运行结果：
示例目的：对各部门进行分组，并附带显示第一行至当前行的汇总
SELECT EMPNO,
ENAME,
DEPTNO,
SAL,
--注意ROWS BETWEEN unbounded preceding AND current row 是指第一行至当前行的汇总
SUM(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO
ORDER BY ENAME
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) max_sal
FROM SCOTT.EMP;
运行结果：
示例目标：当前行至最后一行的汇总
SELECT EMPNO,
ENAME,
DEPTNO,
SAL,
--注意ROWS BETWEEN current row AND unbounded following 指当前行到最后一行的汇总
SUM(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO
ORDER BY ENAME
ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) max_sal
FROM SCOTT.EMP;
运行结果：
示例目标：当前行的上一行(rownum-1)到当前行的汇总
SELECT EMPNO,
ENAME,
DEPTNO,
SAL,
--注意ROWS BETWEEN 1 preceding AND current row 是指当前行的上一行(rownum-1)到当前行的汇总
SUM(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO
ORDER BY ENAME ROWS
BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW) max_sal
FROM SCOTT.EMP;
运行结果：
示例目标： 当前行的上一行(rownum-1)到当前行的下辆行(rownum+2)的汇总
SELECT EMPNO,
ENAME,
DEPTNO,
SAL,
--注意ROWS BETWEEN 1 preceding AND 1 following 是指当前行的上一行(rownum-1)到当前行的下辆行(rownum+2)的汇总
SUM(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO
ORDER BY ENAME
ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 2 FOLLOWING) max_sal
FROM SCOTT.EMP;
运行结果：
二、理解over()函数
##1.1、两个order by的执行时机
分析函数（以及与其配合的开窗函数over（））是在整个sql查询结束后(sql语句中的order by的执行比较特殊)再进行的操作, 也就是说sql语句中的order by也会影响分析函数的执行结果：
-
两者一致：如果sql语句中的order by满足与分析函数配合的开窗函数over（）分析时要求的排序，即sql语句中的order by子句里的内容和开窗函数over（）中的order by子句里的内容一样，那么sql语句中的排序将先执行,分析函数在分析时就不必再排序。
-
两者不一致：如果sql语句中的order by不满足与分析函数配合的开窗函数over（）分析时要求的排序，即sql语句中的order by子句里的内容和开窗函数over（）中的order by子句里的内容不一样，那么sql语句中的排序将最后在分析函数分析结束后执行排序。
##1.2、开窗函数over（）分析函数中的分组/排序/窗口
开窗函数over（）分析函数包含三个分析子句：分组子句(partition by)， 排序子句(order by)， 窗口子句(rows)。
窗口就是分析函数分析时要处理的数据范围，就拿sum( )来说,它是sum( )窗口中的记录而不是整个分组中的记录，因此我们在想得到某个栏位的累计值时，我们需要把窗口指定到该分组中的第一行数据到当前行, 如果你指定该窗口从该分组中的第一行到最后一行,那么该组中的每一个sum值都会一样，即整个组的总和。
窗口子句在这里我只说rows方式的窗口，range方式和滑动窗口也不提。
窗口子句中我们经常用到指定第一行，当前行，最后一行这样的三个属性：
- 第一行是 unbounded preceding;
- 当前行是 current ro;
- 最后一行是 unbounded following;
当开窗函数over（）出现分组(partition by)子句时，unbounded preceding即第一行是指表中一个分组里的第一行， unbounded following即最后一行是指表中一个分组里的最后一行；
当开窗函数over（）省略了分组(partition by)子句时， unbounded preceding即第一行是指表中的第一行， unbounded following即最后一行是指表中的最后一行。
窗口子句不能单独出现，必须有order by子句时才能出现，例如:
last_value(sal) over(partition by deptno
order by sal
rows between unbounded preceding and unbounded following)
以上示例指定窗口为整个分组。而出现order by子句的时候，不一定要有窗口子句，但效果会很不一样，此时的窗口默认是当前组的第一行到当前行！
如果省略分组,则把全部记录当成一个组。
而无论是否省略分组子句，如下结论都是成立的：
- 窗口子句不能单独出现，必须有order by子句时才能出现。
- 当省略窗口子句时；如果存在order by则默认的窗口是（unbounded preceding and current row ）当前组的第一行到当前行；如果同时省略order by则默认的窗口是（unbounded preceding and unbounded following ）整个组。
例1：关注点：sql有排序（正序），over()排序子句无，先做sql排序再进行分析函数运算
SELECT DEPTNO,
MGR,
ENAME,
SAL,
HIREDATE,
LAST_VALUE(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO) LAST_VALUE
FROM EMP
WHERE DEPTNO = 30
ORDER BY DEPTNO, MGR
运行结果：
例2：关注点：sql有排序（倒序），over()排序子句有，窗口子句无，此时的运算是：sql先选数据但是不排序，而后排序子句先排序并进行分析函数处理（窗口默认为第一行到当前行），最后再进行sql排序
SELECT DEPTNO,
MGR,
ENAME,
SAL,
HIREDATE,
MIN(SAL) OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL ASC) LAST_VALUE
FROM EMP
WHERE DEPTNO = 30
ORDER BY DEPTNO, MGR DESC
运行结果：
三、常见分析函数详解
为了方便进行实践，特将演示表和数据罗列如下：
一、创建表
create table t(
bill_month varchar2(12) ,
area_code number,
net_type varchar(2),
local_fare number
)
二、插入数据
insert into t values('200405',5761,'G', 7393344.04);
insert into t values('200405',5761,'J', 5667089.85);
insert into t values('200405',5762,'G', 6315075.96);
insert into t values('200405',5762,'J', 6328716.15);
insert into t values('200405',5763,'G', 8861742.59);
insert into t values('200405',5763,'J', 7788036.32);
insert into t values('200405',5764,'G', 6028670.45);
insert into t values('200405',5764,'J', 6459121.49);
insert into t values('200405',5765,'G', 13156065.77);
insert into t values('200405',5765,'J', 11901671.70);
insert into t values('200406',5761,'G', 7614587.96);
insert into t values('200406',5761,'J', 5704343.05);
insert into t values('200406',5762,'G', 6556992.60);
insert into t values('200406',5762,'J', 6238068.05);
insert into t values('200406',5763,'G', 9130055.46);
insert into t values('200406',5763,'J', 7990460.25);
insert into t values('200406',5764,'G', 6387706.01);
insert into t values('200406',5764,'J', 6907481.66);
insert into t values('200406',5765,'G', 13562968.81);
insert into t values('200406',5765,'J', 12495492.50);
insert into t values('200407',5761,'G', 7987050.65);
insert into t values('200407',5761,'J', 5723215.28);
insert into t values('200407',5762,'G', 6833096.68);
insert into t values('200407',5762,'J', 6391201.44);
insert into t values('200407',5763,'G', 9410815.91);
insert into t values('200407',5763,'J', 8076677.41);
insert into t values('200407',5764,'G', 6456433.23);
insert into t values('200407',5764,'J', 6987660.53);
insert into t values('200407',5765,'G', 14000101.20);
insert into t values('200407',5765,'J', 12301780.20);
insert into t values('200408',5761,'G', 8085170.84);
insert into t values('200408',5761,'J', 6050611.37);
insert into t values('200408',5762,'G', 6854584.22);
insert into t values('200408',5762,'J', 6521884.50);
insert into t values('200408',5763,'G', 9468707.65);
insert into t values('200408',5763,'J', 8460049.43);
insert into t values('200408',5764,'G', 6587559.23);
insert into t values('200408',5764,'J', 7342135.86);
insert into t values('200408',5765,'G', 14450586.63);
insert into t values('200408',5765,'J', 12680052.38);
commit;
三、first_value()与last_value()：求最值对应的其他属性
问题、取出每月通话费最高和最低的两个地区。
SELECT BILL_MONTH,
AREA_CODE,
SUM(LOCAL_FARE) LOCAL_FARE,
FIRST_VALUE(AREA_CODE)
OVER(PARTITION BY BILL_MONTH
ORDER BY SUM(LOCAL_FARE) DESC
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) FIRSTVAL,
LAST_VALUE(AREA_CODE)
OVER(PARTITION BY BILL_MONTH
ORDER BY SUM(LOCAL_FARE) DESC
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) LASTVAL
FROM T
GROUP BY BILL_MONTH, AREA_CODE
ORDER BY BILL_MONTH
运行结果：
四、rank(),dense_rank()与row_number()：求排序
rank，dense_rank，row_number函数为每条记录产生一个从1开始至n的自然数，n的值可能小于等于记录的总数。这3个函数的唯一区别在于当碰到相同数据时的排名策略。
- row_number : 返回一个唯一的值，当碰到相同数据时，排名按照记录集中记录的顺序依次递增。
- dense_rank：返回一个唯一的值，当碰到相同数据时，此时所有相同数据的排名都是一样的。
- rank： rank函数返回一个唯一的值，当碰到相同的数据时，此时所有相同数据的排名是一样的，同时会在最后一条相同记录和下一条不同记录的排名之间空出排名。
演示数据在Oracle自带的scott用户下：
rank()值相同时排名相同，其后排名跳跃不连续
SELECT *
FROM (SELECT DEPTNO,
RANK() OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL DESC) RW,
ENAME,
SAL
FROM SCOTT.EMP)
WHERE RW <= 4
运行结果：
dense_rank()值相同时排名相同，其后排名连续不跳跃
SELECT *
FROM (SELECT DEPTNO,
DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL DESC) RW,
ENAME,
SAL
FROM SCOTT.EMP)
WHERE RW <= 4
运行结果：
row_number()值相同时排名不相等，其后排名连续不跳跃
SELECT *
FROM (SELECT DEPTNO,
ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL DESC) RW,
ENAME,
SAL
FROM SCOTT.EMP)
WHERE RW <= 4
运行结果：
