SQL Fundamentals: 子查询 || 分析函数(PARTITION BY,ORDER BY, WINDOWING)

SQL Fundamentals || Oracle SQL语言

子查询（基础）

1、认识子查询

2、WHERE子句中使用子查询

3、在HAVING子句中使用子查询

4、在FROM子句中使用子查询

5、在SELECT子句中使用子查询

6、WITH子句

子查询（进阶）

7、分析函数

8、行列转换

9、设置数据层次

七、分析函数

• 分析函数语法；
• 分窗操作的；
• 使用分析函数可以进行更为复杂的查询报表显示。
• 在分析函数中可以使用若干统计函数.

传统SQL的问题

虽然利用SQL之中提供的各种查询命令可以完成大部分的查询要求，但是还有许多功能是无法实现的，例如：

• 计算运行总量：逐一累加当前行与其之前行的每行记录数据；
• 查找当前行数据占总数据的百分比；
• 分区显示：按照不同的部门或职位进行排列、统计；
• 计算流动数据行的平均值等。

分析函数的基本语法

基本语法：

函数名称([参数 , ....]) OVER (

PARTITION BY 子句 字段 , …

[ORDER BY 子句 字段 , … [ASC | DESC] [NULLS FIRST | NULLS LAST]

[WINDOWING 子句]) ;

语法组成：

函数名称

类似于统计函数（COUNT()、SUM()等），但是在此时有了更多的函数支持；

OVER子句

为分析函数指明一个查询结果集，此语句在SELECT子句之中使用；

PARTITION BY子句

将一个简单的结果集分为N组（或称为分区），而后按照不同的组对数据进行统计；

ORDER BY 子句

明确指明数据在每个组内的排列顺序，分析函数的结果与排列顺序有关；

NULLS FIRST | NULLS LAST：表示返回数据行中包含NULL值是出现在排序序列前还是尾；

NULLS FIRST	NULLS FIRST表示在进行排序前，出现null值的数据行排列在最前面，
NULLS LAST	NULLS LAST则表示出现的null值数据行排列在最后面。 使用NULLS LAST SELECT deptno , ename, sal , comm , RANK() OVER (ORDER BY comm DESC NULLS LAST) rk , SUM(sal) OVER (ORDER BY comm DESC NULLS LAST) SUM FROM emp ;

WINDOWING 子句（代名词）

给出在定义变化的固定的数据窗口方法，分析函数将对此数据进行操作。

组合顺序:

在分析函数之中存在有三种子句：PARTITION BY、ORDER BY、WINDOWING，而这三种子句的组合顺序有如下几种：

组合1	函数名称([参数 ,…]) OVER(PARTITION BY 子句 , ORDER BY 子句 , WINDOWING子句)；
组合2	函数名称([参数 ,…]) OVER(PARTITION BY 子句 , ORDER BY 子句)；
组合3	函数名称([参数 ,…]) OVER(PARTITION BY 子句)；
组合4	函数名称([参数 ,…]) OVER(ORDER BY 子句 , WINDOWING子句)；
组合5	函数名称([参数 ,…]) OVER(ORDER BY 子句)；
组合6	函数名称([参数 ,…]) OVER()；

基本查询语句中是不能出现字段和统计函数同时出现的.（如下语法是错误的）

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal)

FROM emp ;

1、PARTITION子句和ORDER BY子句的使用

使用PARTITION子句

按照部门范畴进行统计；每行数据之后都会有统计的结果出现.

同一部门的雇员的SUM（sal）的值相同，并且值等于同一部门雇员sal的相加.

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno) sum

FROM emp ;

不使用PARTITION进行分区，直接利用OVER子句操作——如果没有分区就会把所有的数据当成一个区，然后进行统计.

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER () sum

FROM emp ;

通过PARTITION设置多个分区字段——分析部门编号和职位进行分区

这里的范畴：先按照部门分区，再按照职位分区,返回的结果是：每个部门中职位的总工资

SELECT deptno , ename, sal , job ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno , job) sum

FROM emp ;

观察ORDER BY子句

按照部门编号分区，按照工资降序排列（两个数据相同并列为1，后面一个数据为3）

SELECT deptno , ename, sal ,

RANK() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal DESC) rk

FROM emp ;

设置多个排序字段（sal和hiredate）

SELECT deptno , ename, sal , hiredate ,

RANK() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal , hiredate DESC) rk

FROM emp ;

直接利用ORDER BY排序所有数据——如果不写分区操作，就表示所有的数据进行排序

先将所有数据变为一组，而后按照姓名进行排序；

排序后，第一个数据的sum(sal)值为其sal本身，第二个数据的sum(sal)值为第一个数据和第二个数据的总和，以此类推.

SELECT deptno , ename, sal , hiredate ,

SUM(sal) OVER (ORDER BY ename DESC) SUM

FROM emp ;

2、WINDOWING子句

分窗子句主要是用于定义一个变化或固定的数据窗口方法，主要用于定义分析函数在操作行的集合，分窗子句有两种实现方式：

值域窗（RANGE WINDOW），逻辑偏移	当前分区之中当前行的前N行到当前行的记录集；
行窗（ROWS WINDOW），物理偏移	以排序的结果顺序计算偏移当前行的起始行记录集。

而如果要想指定RANGE（值域窗）或ROWS（行窗）的偏移量，则可以采用如下的几种排序列：

1	RANGE | ROWS 数字 PRECEDING；
2	RANGE | ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW；
3	RANGE | ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING；

以上的几种排列之中包含的概念如下：

PRECEDING	主要是设置一个偏移量，这个偏移量可以是用户设置的数字，或者是其他标记；
BETWEEN … AND	设置一个偏移量的操作范围；
UNBOUNDED PRECEDING	不限制偏移量大小；
CURRENT ROW	表示当前行；
FOLLOWING	如果不写此语句表示使用上N行与当前行指定数据比较，如果编写此语句，表示当前行与下N行数据比较；

例子：

RANGE子句：RANGE子句设置的是一个逻辑的偏移量

在sal上设置偏移量（PRECEDING）

按照向上N行的记录偏移

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal RANGE 300 PRECEDING) sum

FROM emp ;

设置偏移量为300，采用下匹配方式处理

向下匹配方式，显示结果向下N行的记录偏移

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal RANGE BETWEEN 0 PRECEDING AND 300 FOLLOWING) sum

FROM emp ;

匹配当前行数据

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal RANGE BETWEEN 0 PRECEDING AND CURRENT ROW) sum

FROM emp ;

使用UNBOUNDED不设置边界

现在的结果是在一个区域内进行逐行的操作.

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal RANGE BETWEENUNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) sum

FROM emp ;

ROWS子句：ROWS子句设置的是一个物理的偏移量

设置2行物理偏移

按照部门编号分组，而后采用当前行和前2行数据进行计算.

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal ROWS 2 PRECEDING) sum

FROM emp ;

设置查询行范围

此时和按照部门分区进行求和道理相同.

SELECT deptno , ename, sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) sum

FROM emp ;

分析函数：

1、数据统计函数

2、等级函数

3、报表函数

1、数据统计函数

函数名称	描述
SUM([DISTINCT | ALL] 表达式)	计算分区（分组）中的数据累加和
MIN([DISTINCT | ALL] 表达式)	查找分区（分组）中的最小值
MAX([DISTINCT | ALL] 表达式)	查找分区（分组）中的最大值
AVG([DISTINCT | ALL] 表达式)	计算分区（分组）中的数据平均值
COUNT(* | [DISTINCT | ALL] 表达式)	计算分区（分组）中的数据量

查询雇员编号是7369的雇员姓名、职位、基本工资、部门编号、部门的人数、平均工资、最高工资、最低工资、总工资

SELECT *

FROM (

SELECT empno,ename,job,sal,deptno ,

COUNT(empno) OVER (PARTITION BY deptno) count ,

ROUND(AVG(sal) OVER (PARTITION BY deptno)) avg ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno) sum ,

MAX(sal) OVER (PARTITION BY deptno) max ,

MIN(sal) OVER (PARTITION BY deptno) min

FROM emp ) temp

WHERE temp.empno=7369 ;

法二：

WITH t AS(

SELECT empno,ename,job,sal,deptno ,

COUNT(empno) OVER (PARTITION BY deptno) count ,

ROUND(AVG(sal) OVER (PARTITION BY deptno)) avg ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno) sum ,

MAX(sal) OVER (PARTITION BY deptno) max ,

MIN(sal) OVER (PARTITION BY deptno) min

FROM emp )

SELECT * FROM t

WHERE t.empno=7369 ;

查询每个雇员的编号、姓名、基本工资、所在部门的名称、部门位置以及此部门的平均工资、最高和最低工资

确定所需要的数据表：dept表：部门信息，名称，位置

emp表：雇员姓名，统计信息

确定已知的关联字段：

雇员和部门：emp.deptno=dept.deptno

步骤一：进行多表关联

步骤二：加入统计信息（部门的平均工资、最高和最低工资：使用分析函数，进行分窗）

SELECT e.empno , e.ename , e.sal , d.dname , d.loc ,

ROUND(AVG(sal) OVER (PARTITION BY e.deptno ORDER BY sal

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING)) avg_salary ,

MAX(sal) OVER (PARTITION BY e.deptno ORDER BY sal

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) max_salary ,

MIN(sal) OVER (PARTITION BY e.deptno ORDER BY sal

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) min_salary

FROM emp e,dept d

WHERE e.deptno=d.deptno ;

2、等级函数

为数据进行排序编号

函数名称	描述
RANK()	根据ORDER BY子句的排序字段，从分区（分组）查询每一行数据，按照排序生成序号，会出现相同序号，跳号
DENSE_RANK()	根据ORDER BY子句的排序字段，从分区（分组）查询每一行数据，按照排序生成序号，不跳号
FIRST	取出DENSE_RANK返回集合中第一行数据
LAST	取出DENSE_RANK返回集合中最后一行数据
FIRST_VALUE(列)	返回分区（分组）中的第一个值
LAST_VALUE(列)	返回分区（分组）中的最后一个值
LAG(列名称 [, 行数字] [, 默认值])	访问分区（分组）中指定前N行的记录，如果没有则返回默认值
LEAD(列名称 [, 行数字] [, 默认值])	访问分区（分组）中指定后N行的记录，如果没有则返回默认值
ROW_NUMBER()	返回每组中的行号

RANK()和DENSE_RANK()函数

SELECT deptno,ename,sal,

RANK() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) rank_result ,

DENSE_RANK() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) dense_rank_result

FROM emp ;

ROW_NUMBER()函数

针对所有数据，ROW_NUMBER()自动生成了行号，但是在每个分区里面，也按照部门生成行号

SELECT deptno,ename,sal,

ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) row_result_deptno ,

ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY sal) row_result_all

FROM emp ;

KEEP语句

• 保留满足条件的数据，在使用DENSE_RANK()函数确定的集合后，通过FIRST或LAST取得集合中的数据.

分组函数 ()

KEEP

(DENSE_RANK FIRST | LAST ORDER BY 表达式 [ASC | DESC] [NULLS [FIRST | LAST]] , ...)

[OVER () 分区查询] ;

查询每个部门的最高及最低工资

SELECT deptno,

MAX(sal) KEEP (DENSE_RANK FIRST ORDER BY sal DESC) max_salary ,

MIN(sal) KEEP (DENSE_RANK LAST ORDER BY sal DESC) min_salary

FROM emp

GROUP BY deptno ;

FIRST_VALUE()与LAST_VALUE()函数

SELECT deptno , empno , ename , sal ,

FIRST_VALUE(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) first_result ,

LAST_VALUE(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) last_result

FROM emp

WHERE deptno=10 ;

LAG()与LEAD()函数

相邻记录的比较

SELECT deptno , empno , ename , sal ,

LAG(sal,2,0) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal ) lag_result ,

LEAD(sal,2,0) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal ) lead_result

FROM emp

WHERE deptno=20 ;

3、报表函数

函数名称	描述
CUME_DIST()	计算一行在分区（分组）中的相对位置，如果分区有5条记录，记录会按照1、0.8、0.6、0.4、0.2的方式进行划分
NTILE(数字)	将一个分区（分组）分为“表达式”的散列表示 针对数据分区中的有序结果集进行划分
RATIO_TO_REPORT(表达式)	该函数计算expression/(sum(expression))的值，它给出相对于总数的百分比

验证CUME_DIST()函数

SELECT deptno,ename,sal ,

CUME_DIST() OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) cume

FROM emp

WHERE deptno IN (10,20) ;

使用NTILE()函数

SELECT deptno , sal ,

SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) sum_result ,

NTILE(3) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) ntile_result_a ,

NTILE(6) OVER (PARTITION BY deptno ORDER BY sal) ntile_result_b

FROM emp ;

RATIO_TO_REPORT

计算各部门工资所占的总工资比率

SELECT deptno ,SUM(sal) ,

ROUND(RATIO_TO_REPORT(SUM(sal)) OVER () ,5) rate ,

ROUND(RATIO_TO_REPORT(SUM(sal)) OVER () ,5) * 100 || '%' precent

FROM emp

GROUP BY deptno;