T-SQL 之 公用表表达式(CTE)
在编写T-SQL代码时,往往需要临时存储某些结果集。在CTE之前常用的两种临时存储结果集为:临时表和表变量。除此之外,还可以使用公用表表达式的方法。
公用表表达式(Common Table Expression,CTE)是SQL Server2005版本的引入的一个特性。CTE可以看作是一个临时的结果集,可以再接下来来的一个SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE,MERGE 语句中多次引用。使用公用表达式CTE可以让语句更加清晰简练。
一、三种方式的对比
1、临时表:需要在临时数据库TempDB中通过I/O操作来创建表结构,一旦用户退出 SQL Server 环境则自动被删除。
2、表变量:在内存中以表结构的形式存在,其定义与变量一致,其使用与表类似,不需要产生I/O。
3、CTE:定义在内存中保存的临时存储结果集对象,不产生I/O,不需要按照表变量这样定义,使用方法和表类似。可以自己引用,也可以在查询中被多次引用。
二、关键字“ WITH AS ”
WITH AS-做子查询部分(subquery factoring)。
它用于定义一个SQL片段,该片段会被是整个SQL语句所用到。如果WITH AS所定义的表名被调用两次以上,则优化器会自动将WITH AS所获取的数据放入临时表里,如果只是被调用一次,则不会。可以通过 materialize 将WITH AS短语里的数据强制放入全局临时表里。
WITH AS可以被紧跟着的一条SQL语句所使用多次,但不能被紧跟着的多条SQL语句使用。
WITH B AS
(
SELECT * FROM xxx WHERE Id > 5
)
SELECT * FROM B
三、CTE的定义
CTE的定义语法如下,主要包括3个部分。
1、Expression_name:CTE表达式的名称。
2、Column_name:列名列表。
3、CTE_query_definition:定义CTE结果集的 SEECT 查询语句
WITH expression_name [(column_name [,...n] )]
AS
(
CTE_query_definition
)
根据微软对CTE好处的描述,可以归结为四点:
[1] 可以定义递归公用表表达式(CTE);
[2] 当不需要将结果集作为视图被多个地方引用时,CTE可以使其更加简洁;
[3] GROUP BY语句可以直接作用于子查询所得的标量列;
[4] 可以在接下来的一个 SELECT 语句中多次引用公用表表达式(CTE);
按照是否递归,可以将公用表(CTE)表达式分为递归公用表表达式和非递归公用表表达式.
三、非递归公用表表达式(CTE):
非递归公用表表达式(CTE)是查询结果仅仅一次性返回一个结果集用于外部查询调用。并不在其定义的语句中调用其自身的CTE。
非递归公用表表达式(CTE)的使用方式和视图以及子查询一致。
比如一个简单的非递归公用表表达式:
WITH CTE_Test
AS
(
SELECT * FROM User
)
SELECT * FROM CTE_Test;
CTE 可以在接下来一条语句中多次引用:
WITH CTE_Test
AS
(
SELECT * FROM User
)
SELECT * FROM CTE_Test AS a --第一次引用
INNER JOIN CTE_Test AS b --第二次引用
ON a.Id = b.Id
ORDER BY a.Id DESC
以上引用了多次,但是都在一条 SELECT 语句中,可以正常执行。
如果多条语句引用,如下面这样,是会报错的。
WITH CTE_Test
AS
(
SELECT * FROM User
)
SELECT * FROM CTE_Test; SELECT * FROM CTE_Test; //对象“CTE_Test”不存在
由于CTE只能在接下来一条语句中使用,因此,当需要接下来的一条语句中引用多个CTE时,可以定义多个,中间用逗号分隔,下面是一次定义多个CTE的例子:
WITH CTE_Test1
AS
(
SELECT * FROM table1
),
CTE_Test2
AS
(
SELECT * FROM table2
)
SELECT * FROM CTE_Test1
UNION
SELECT * FROM CTE_Test2
四、递归公用表表达式(CTE):
递归公用表表达式很像派生表(Derived Tables ),指的是在CTE内的语句中调用其自身的CTE。与派生表不同的是,CTE可以在一次定义多次进行派生递归。对于递归的概念,是指一个函数或是过程直接或者间接的调用其自身。要构成递归函数,需要两部分:第一部分是基础部分,返回固定值,也就是告诉程序何时开始递归;第二部分是循环部分,是函数或过程直接或者间接调用自身进行递归。
对于递归公用表达式来说,实现原理也是相同的,同样需要在语句中定义两部分:
[1] 基本语句;
[2] 递归语句;
先建一张表栏目表如下,栏目Id,栏目名称,栏目的父栏目。
现在使用CTE查询其每个栏目是第几层栏目的代码如下:
WITH COL_CTE(Id,Name,ParentId,tLevel )
AS
(
--基本语句
SELECT Id,Name,ParentId,0 AS tLevel FROM Col
WHERE ParentId = 0
UNION ALL
--递归语句
SELECT c.Id,c.Name,c.ParentId,ce.tLevel+1 AS tLevel FROM COL as c
INNER JOIN COL_CTE AS ce --递归调用
ON c.ParentId = ce.Id
) SELECT * FROM COL_CTE
输出结果如下:
0表示顶级栏目。1就是1级栏目。语法非常优雅。就一个SELECT * FROM COL_CTE。这正是CTE强大的地方,当然,越强大的力量,就需要被约束。如果使用不当的话,递归CTE可能会出现无限递归。从而大量消耗SQL Server的服务器资源。因此,SQL Server提供了OPTION选项( OPTION(MAXRECURSION 2) ),可以设定最大的递归次数。
如将上面的查询语法改为:
WITH COL_CTE(Id,Name,ParentId,tLevel )
AS
(
--基本语句
SELECT Id,Name,ParentId,0 AS tLevel FROM Col
WHERE ParentId = 0
UNION ALL
--递归语句
SELECT c.Id,c.Name,c.ParentId,ce.tLevel+1 AS tLevel FROM COL as c
INNER JOIN COL_CTE AS ce
ON c.ParentId = ce.Id
) SELECT * FROM COL_CTE
OPTION(MAXRECURSION 2) --指定最大递归次数为2
我们知道在上面的查询中,要查到天河区新闻最少要递归3次,但是现在只递归2次,运行是什么结果呢?
提示信息如下:
消息 530,级别 16,状态 1,第 1 行
语句被终止。完成执行语句前已用完最大递归 2。
CTE是一种十分优雅的存在。CTE所带来最大的好处是代码可读性的提升,这是良好代码的必须品质之一。使用递归CTE可以更加轻松愉快的用优雅简洁的方式实现复杂的查询。
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