MySQL窗口函数及其分析查询

MySQL从版本8.0开始，支持窗口函数。窗口函数允许您以新的，更简单的方式解决查询问题，并具有更好的性能。

假设我们有一个sales表，按员工和财政年度存储销售额，如下所示：

CREATE TABLE sales(
    sales_employee VARCHAR(50) NOT NULL,
    fiscal_year INT NOT NULL,
    sale DECIMAL(14,2) NOT NULL,
    PRIMARY KEY(sales_employee,fiscal_year)
);
 
INSERT INTO sales(sales_employee,fiscal_year,sale)
VALUES('Bob',2016,100),
      ('Bob',2017,150),
      ('Bob',2018,200),
      ('Alice',2016,150),
      ('Alice',2017,100),
      ('Alice',2018,200),
       ('John',2016,200),
      ('John',2017,150),
      ('John',2018,250);
 
SELECT 
	* 
FROM 
	sales;

理解窗口函数可能更容易从聚合函数开始。

聚合函数将来自多行的数据汇总到单个结果行中。例如，以下SUM()函数返回记录年份中所有员工的总销售额：

SELECT 
	SUM(sale) 
FROM 
	sales;

该GROUP BY子句允许您将聚合函数应用于行的子集。例如，您可能希望按会计年度计算总销售额：

SELECT
    fiscal_year,
    SUM(sale)
FROM
    sales
GROUP BY
    fiscal_year;  

在这两个示例中，聚合函数都会减少查询返回的行数。

与带有GROUP BY子句的聚合函数一样，窗口函数也对行的子集进行操作，但它们不会减少查询返回的行数。

例如，以下查询返回每个员工的销售额，以及按会计年度计算的员工总销售额：

SELECT
    fiscal_year,
    sales_employee,
    sale,
    SUM(sale) OVER (PARTITION BY fiscal_year) total_sales
FROM
    sales;

在此示例中，该SUM()函数用作窗口函数，该函数对由OVER子句内容定义的一组行进行操作。SUM()应用该函数的一组行称为窗口。

该SUM()窗口函数由财政年度像它与查询报告不仅总销量GROUP BY条款，而且结果中的每一行中，而不是行的总数返回。

需要注意的是窗函数的结果集毕竟进行JOIN，WHERE，GROUP BY，以及HAVING条款和前ORDER BY，LIMIT和SELECT DISTINCT。

窗口函数语法

调用窗口函数的一般语法如下：

window_function_name(expression)
    OVER (
        [partition_defintion]
        [order_definition]
        [frame_definition]
    )

在这个语法中：
1、首先，指定窗口函数名称，后跟表达式。
2、其次，指定OVER具有三个可能元素的子句：分区定义，顺序定义和帧定义。

该OVER子句后面的开括号和右括号是强制性的，即使没有表达式，例如：

window_function_name(expression) OVER()

partition_clause 句法
将partition_clause行分成块或分区。两个分区由分区边界分隔。

窗口函数在分区内执行，并在跨越分区边界时重新初始化。

的partition_clause语法如下所示：

PARTITION BY <expression>[{,<expression>...}]

您可以在PARTITION BY子句中指定一个或多个表达式。多个表达式用逗号分隔。

order_by_clause 句法
该order_by_clause语法如下：

ORDER BY <expression> [ASC|DESC], [{,<expression>...}]

该ORDER BY子句指定行在分区中的排序方式。可以在多个键上的分区内对数据进行排序，每个键由表达式指定。多个表达式也用逗号分隔。

与该PARTITION BY子句类似ORDER BY，所有窗口函数也支持该子句。但是，仅对ORDER BY顺序敏感的窗口函数使用该子句才有意义。

frame_clause 句法

帧是当前分区的子集。要定义子集，请使用frame子句，如下所示：

frame_unit {<frame_start>|<frame_between>}

相对于当前行定义帧，这允许帧根据其分区内当前行的位置在分区内移动。

帧单位指定当前行和帧行之间的关系类型。它可以是ROWS或RANGE。当前行和帧行的偏移量是行号，如果帧单位是ROWS行值，则行值是帧单位RANGE。

所述frame_start和frame_between定义帧边界。

将frame_start包含下列之一：

1、UNBOUNDED PRECEDING：frame从分区的第一行开始。
2、N PRECEDING：第一个当前行之前的物理N行。N可以是文字数字或计算结果的表达式。
3、CURRENT ROW：当前计算的行
该frame_between如下：

BETWEEN frame_boundary_1 AND frame_boundary_2  

该frame_boundary_1和frame_boundary_2可各自含有下列之一：
1、frame_start：如前所述
2、UNBOUNDED FOLLOWING：框架结束于分区的最后一行。
3、N FOLLOWING：当前行之后的物理N行。
如果未frame_definition在OVER子句中指定，则MySQL默认使用以下帧：

RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW

MySQL窗口函数列表

下表显示了MySQL中的窗口函数：