MySQL窗口函数使用心得

前言

目前生产环境中MySQL一直使用的是5.7版本，不敢贸然升级版本，涉及数据结构、数据备份等内容。但看到各大平台分享的Mysql8的新版本特性，按捺不住强烈的好奇心，于是在本地搭建了Mysql服务，实际验证了一部分新功能，确实带给我新的认知。接下来就分享给大家使用心得。

概述

• Mysql是小编从事开发行业三年多来，接触的最多的数据存储介质，它属于关系型数据库，以开源免费、体积小、速度快、使用成本低等优点，深得大部分用户喜爱，同时也受很多公司青睐。
• 自从8.0.11正式版本发布以来，不知不觉已经有四年多的时间，官方号称比5.7版本快两倍（读写负载、IO密集型任务负载、高竞争负载等），同时新增了窗口函数（实现类似集合函数的新型查询方式）等。下面将从窗口函数特性进行详细介绍。

窗口函数

• 窗口函数又名OLAP函数（Online Anallytical Processing,联机分析处理），用来实时分析处理数据；
• 通用语法：select 窗口函数 over (partition by 分组列名, order by 排序列名)
• 专用窗口函数：
  • rank函数：如按班级名称分类，按序号正序，用rank函数实现，相同序号会出现并列ranking值

SELECT *, RANK() over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as ranking FROM f0627

  结果
  name num ranking
  A      1  1
  A      2  2
  A      3  3
  A      4  4
  A      6  5
  B      2  1
  B      2  1
  B      8  3

  sql说明：rank为排序函数，通过partition by按照班级名称分组（此处不会类似group by将数据去重），然后按照序号正序，最后得到的rangking字段就是分类后的排序结果。

• row_number函数：同样如按班级名称分类，按序号正序，会忽略相同序号，顺序生成ranking值

SELECT *, ROW_NUMBER() over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as ranking FROM f0627

  结果
  name num ranking
  A      1  1
  A      2  2
  A      3  3
  A      4  4
  A      6  5
  B      2  1
  B      2  2
  B      8  3

  sql说明：rank为排序函数，通过partition by按照班级名称分组（此处不会类似group by将数据去重），然后按照序号正序，最后得到的rangking字段就是分类后的排序结果，观察ranking结果忽略了并列情况。

• 聚合窗口函数：
  • sum()函数：如按班级名称分类，按序号正序，累加序号，将分类后第一行至当前行的累加结果汇总至‘求和’字段

SELECT *, SUM(NUM) over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as '求和' FROM f0627

   结果
   name num 求和
   A   1   1
   A   2   3
   A   3   6
   A   4   10
   A   6   16
   B   2   2
   B   2   4
   B   8   12

  sql说明：sum()为求和函数，通过partition by按照班级名称分组（此处不会类似group by将数据去重），然后按照序号正序，将每种分类第一行至当前行的序号累加结果汇总至‘求和’字

• avg()函数：在上面sum函数基础上，增加avg函数计算平均值

SELECT *, SUM(NUM) over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as '求和', AVG(NUM) over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as '平均' FROM f0627

   结果
   name num 求和 平均
   A   1   1    1.0000
   A   2   3    1.5000
   A   3   6    2.0000
   A   4   10    2.5000
   A   6   16    3.2000
   B   2   2    2.0000
   B   2   4    2.0000
   B   8   12    4.0000

  sql说明：avg()为平均值函数，通过partition by按照班级名称分组（此处不会类似group by将数据去重），然后按照序号正序，将每种分类第一行至当前行的序号累加结果求平均值至‘平均’字段

• CTE表达式（Common Table Expressions，通用表表达式）：结合窗口函数使得复杂的嵌入查询更加清晰，提高了可读性
  • 求平均值案例

WITH cte as (SELECT *, SUM(NUM) over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as suming, AVG(NUM) over (partition by `NAME` ORDER BY NUM) as avging FROM f0627)
SELECT * FROM cte where avging > 2

    结果
    name num suming avging
    A   4    10    2.5000
    A   6    16    3.2000
    B   8    12    4.0000

    sql说明：with cte as (sql) 将sql结果可以定义为cte的派生表，可以直接查询派生表过滤平均值大于2的结果。

总结

• Mysql 8.0新增的窗口函数极大简化了sql实现语句，实现了更加复杂的数据逻辑，可以满足更多的开发场景，从而相应减少了代码开发成本。
• 当窗口函数结合cte使用时，可以将嵌套查询分层，使得语句可读性更高，当然性能也是有保证的。