数据库中的窗体是什么 数据库窗体命令按钮
Window函数是sql中用于对一组相关行进行计算的工具,与group by不同,它保留原始行并为每行返回计算结果。1. 聚合窗口函数(如sum(),avg())用于累计计算、移动平均和分组统计;2. 排名窗口函数(如row_number(),rank())用于top n问题、竞赛排名和数据分桶;3. 值窗口函数(如lag(),lead())用于环比分析、数据填充和区间比较。通过定义分区逻辑进行分区,按确定行顺序排序,行/范围控制帧范围,实现灵活的数据分析。
数据库窗口函数,简单,它是一个在SQL查询中对“一组”相关行进行的增强工具,但与传统的GROUP通过聚合不同,它不会将这些行合并成一行,而是为每一行都返回一个计算结果。这就像你站在一扇“窗口”之前,透过看到它的一部分数据,并根据这部分数据进行计算,而你本身(当前行)仍然在结果集中解决方案。
窗口函数的核心魅力在于,它让我们能够在保留原始行粒度的同时,执行复杂的聚合、排名或值比较操作。想象一下,你有一张员工工资表,你不仅想知道每个员工的工资,还想知道他在部门内的排名,或者他比部门平均工资高多少,甚至他比它上一个入职的同事工资很多。传统SQL可能需要多步子查询或自连接才能勉强实现,而且效率低下,逻辑复杂。窗口函数则提供了一种优雅且高效的解决方案。
通过OVER()子句定义了一个“窗口”,这个窗口可以是你整个结果集,也可以是根据某些列(比如部门ID)划分的逻辑分区,甚至可以是这个分区内根据某个顺序(比如入职日期)限定的更小的“帧”。所有计算都在这个定义的窗口内进行,结果附加到每一行上,而不是像GROUP这样就将多行压缩成一行。这大大扩展了SQL的表达能力,让数据分析更加灵活和解读。Wise函数与传统聚合函数有何本质区别?
这个问题,其实是Wow函数的关键所在。我个人在刚接触Wow函数时,也曾纠结于它和GROUP BY聚合函数之间的。最值得关注的问题在于:传统关系聚合函数(如SUM()、AVG()、COUNT()等)配合GROUP通过子句使用时,把满足分组条件的行“折叠”成一行,你得到的是每个组的汇总结果,原始的行细节就丢失了。比如,你想知道每个部门的总工资,SELECT部门,SUM(salary) FROM员工GROUP BY部门;结果只有部门和总工资,看不到具体员工。
而窗口函数,虽然也执行聚合操作,但它是在一个“窗口”内进行计算,把计算结果作为新的一列附加到每一行上。不会减少你的结果集行数。举个例子,你仍然想知道每个部门的总工资,但同时又想看到每个员工自己的工资。使用窗口函数,你可以在 SELECT name,department,salary,SUM(salary) OVER (PARTITION BY Department) AS Department_total_salary FROM员工;这样,你就得到了每个员工的详细信息,并且每行都附带了其所在部门的总工资。
“保留行,同时进行分组计算”这种能力,是传统聚合函数无法比拟的,也是它在复杂报表和分析中心血管的原因。它是一种“行级增强”而不是“行级汇总”。数据库窗口函数有哪些常见类型及应用场景?
窗口函数的类型多样,接头都有其独特的应用场景,这就是它们重要细节的体现。我通常将它们分成几大类来细节:
聚合窗口函数(聚合窗口) Functions):这是最常用的一类,它们和我们熟悉的聚合函数同名,如 SUM(), AVG(), COUNT(), MAX(), MIN()。但它们后面跟着 OVER() 子。应用场景:累计计算句:计算运行总和(Running)总计),比如某月份的每日累计,或者用户注册数的月累计。移动平均:计算某个时段内的干,常用于趋势分析,如股票价格的5日移动平均。分组内的统计:比如计算每个学生在积分内的平均分,同时显示每个学生的具体分数。-- 译文:计算每个部门员工的工资总计(按入职日期排序)SELECT employee_name,department,salary,SUM(salary) OVER (PARTITION BY部门ORDER BY雇佣日期) AScumulative_department_salaryFROM员工;登录后复制
排名窗口函数(Ranking Window Functions):排序函数用于为分区内的行分配一个排名。ROW_NUMBER():为分区内的每一行分配一个唯一的连续整数,没有并列。RANK():为分区内的每一行分配一个排名,如果有相同的值,它们会得到相同的排名,但下一个不同的值会跳过相应数量的排名。DENSE_RANK():相似RANK(),但如果有相同的值,它们会得到相同的排名,下一个不同的值会得到相邻的下一个排名,不会跳过。NTILE(n):将分区内的行串联n个组,并为每行分配其所属组的编号。应用场景:Top N 问题:查找每个部门工资排名最高的3名员工。竞赛排名:根据分数对考生进行排名,处理并列情况。数据分桶:将数据按某种指标捆绑若干等份,如将客户按消费额进行高、中、低三档。--结果:查找每个部门工资排名前三名的员工SELECT * FROM ( SELECT employee_name,department,salary,DENSE_RANK() OVER (PARTITION BY Department ORDER BY salaries DESC) AS rnk FROM employees) AS returned_employeesWHERE rnk lt;= 3;登录后复制
值窗口函数(Value Window Functions):此类函数用于获取当前行在分区内的其他行的值。LAG(expression, offset, default):获取当前行指定偏移量(offset)的行的表达式值。
LEAD(表达式,offset,default):获取当前行之后指定偏移量(offset)的行的表达式值。FIRST_VALUE(表达式):获取分区内第一行的表达式值。LAST_VALUE(表达式):获取分区内最后一行的表达式值。应用:环比/同期分析:比较当前月份与上个月份的微软差异。数据填充:用前一个有效值刷新空值。区间比较:比较当前记录与分区首尾记录的差异。--示例:计算每个月销售额与上个月的环比增长 SELECT sale_month,monthly_sales, LAG(monthly_sales, 1, 0) OVER (ORDER BY sale_month) AS previous_month_sales, (monthly_sales - LAG(monthly_sales, 1, 0) OVER (ORDER BY sale_month)) AS sales_growthFROM sales_data;登录后复制
这些只是冰山一角,实际应用中,它们可以组合使用,解决更复杂的业务问题。如何理解并使用窗口函数的PARTITION BY、ORDER BY和ROWS/RANGE子句?
理解OVER()子句内部的这几个组件,是掌握窗口函数精髓的关键。它们共同定义了“窗口”的范围和顺序,决定了计算如何进行。
PARTITION BY子句:这是定义“窗口”的第一步。下面你的数据集逻辑上分割成几个独立的、不重叠的子集(即“分区”)。每个分区内的计算都是独立的,互不影响。你把它想象成可以在GROUP BY中进行分区,但区分一下,PARTITION BY并不会减少行数。作用:确定计算的“边界”。例如,PARTITION BY部门意味着所有后续的窗口函数计算都仅在同一个部门内部进行。缺陷情况:如果省略PARTITION BY,那么整个结果集将被视为一个单一的“窗口”,所有计算都针对整个结果集进行。
ORDER BY子句:在PARTITION BY划分好每个分区内部,ORDER BY子句规定了行的处理顺序。对于这依赖顺序的窗口函数(如排名函数、累计函数、LAG/LEAD)至关重要。作用:确定计算的“顺序”。例如,在计算累计计数时,你需要按日期进行排序;在排名时,你需要按分数进行排序。情况:如果卸载ORDER BY,并且没有指定帧(ROWS/RANGE),那么窗口函数的行为可能会彻底不确定,因为数据库可能会以某种顺序分区处理内的行。对于某些聚合函数,这可能不是问题(如COUNT()),但对于排名或依赖顺序的函数,这会导致错误或不期望的结果。
ROWS或RANGE子句(帧规范):这是窗口函数中最灵活也最容易让人闲置的部分。它在PARTITION BY和ORDER中通过确定的内部,进一步定义了一个更小的“帧”(Frame),然后当前行计算所涉及的行集。这个帧是动态的,它会随着当前行的移动而移动。ROWS:基于物理行数来定义帧。
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW: 从分区开始到当前行(这是 ORDER BY 存在时的默认帧,用于累计和)。ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING:包含当前行、前一行和后一行(用于移动平均)。ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING:整个(如果 ORDER) BY 存在,通常用于计算分区总和,与 PARTITION BY 单独使用类似)。RANGE:基于逻辑值范围来定义帧。它通常用于数值或日期类型,帧内的行是那些在 ORDER BY 列上与当前行值外面在指定范围内的效果的行。如果存在重复值,RANGE 保留所有相同值的行都包含在帧内。RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW:类似ROWS,但会包含所有与当前行ORDER BY值相同的行。RANGE BETWEEN INTERVAL '7' DAY PRECEDING AND CURRENT ROW:包含当前行以及其前7个工作日的所有行。作用:精确控制计算的“范围”。它让你可以实现复杂的滑动窗口计算,比如计算7天的偶,或者某个特定值范围内的统计。注意事项:RANGE通常要求ORDER BY子句中只有一个说明。如果ORDER BY说明,且没有指定过去的帧,那么默认帧是ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED下面,这意味着整个分区。
理解三者的良好作用,是编写这高效、准确窗口函数的关键。它们共同构建了窗口的“边界”、“顺序”和“计算范围”,让SQL查询能够达到极高的处理复杂度的数据分析需求。
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