ORACLE数据库开窗函数

开窗函数

2.1开窗函数的定义及语法

开窗函数（又名：分析函数，窗口函数，OLAP函数）

聚合函数：将数据按照一定的规则分组，统一分析各组的某项情况，每个分组返回一行结果

开窗函数：将数据按照一定的规则分组，统一分析各组的某项情况，每行数据返回一行结果

（ OLTP:事务处理 OLAP:数据分析）

开窗函数的语法形式：分析函数名()OVER(分析子句) --OVER()是开窗函数的一个标志

分析函数名：

1.聚合类：SUM() AVG() MAX() MIN() COUNT() --功能与聚合函数上相同

2.排序类：ROW_NUMBER() RANK() DENSE_RANK()

3.偏移类：LAG() LEAD()

分析子句：分组(PARTITION BY) 排序(ORDER BY) 窗口(ROWS) --窗口还有个极少用的RANGE

如何理解是三个分析子句：

1）例如现有多个班级的学生

2）所有学生按照班级分组--PARTITION BY CLASS

3）每个班级的学生按照成绩排座位--ORDER BY SCORE

4）从教室的后窗观察到部分学生的上课状态--ROWS

分析子句并不一定要写，也不一定全部都写，分析子句的使用依照需求和函数类型而定

2.2各类开窗函数举例

--建BUSINESS表，方便接下来的学习

CREATE TABLE BUSINESS(DATE_DT VARCHAR2(20),DAY VARCHAR2(20),WEEK VARCHAR2(20),AMT NUMBER);

--表中插入数据

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-04','星期一','第一周','3000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-05','星期二','第一周','2000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-06','星期三','第一周','1000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-07','星期四','第一周','4000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-08','星期五','第一周','6000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-09','星期六','第一周','2000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-10','星期日','第一周','3000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-11','星期一','第二周','1000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-12','星期二','第二周','4000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-13','星期三','第二周','8000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-14','星期四','第二周','2000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-15','星期五','第二周','5000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-16','星期六','第二周','3000');

INSERT INTO BUSINESS(DATE_DT,DAY,WEEK,AMT) VALUES('2020-05-17','星期日','第二周','7000');

COMMIT;

SELECT * FROM BUSINESS; --扫描全表

测试表：BUSINESS

聚合类举例：SUM() AVG() MAX() MIN() COUNT()

用法（以SUM为例）：SUM(COL_NAME)OVER([PARTITION] [ORDER] [ROWS])

SELECT A.*,SUM(AMT) OVER() FROM BUSINESS A;

SELECT WEEK,SUM(AMT) FROM BUSINESS GROUP BY WEEK;

SELECT A.*,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK) FROM BUSINESS A;

SELECT A.*,SUM(AMT) OVER(ORDER BY DAY) FROM BUSINESS A;

SELECT * FROM BUSINESS;

--查询每天的营业额及整个月的营业额总额

SELECT DATE_DT,AMT,(SELECT SUM(AMT) FROM BUSINESS) FROM BUSINESS;

--查询每天的营业额及每个周的营业额总额

SELECT DATE_DT,AMT,WEEK,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK) A FROM BUSINESS;

--查询每天的营业额及月每日累计营业额

SELECT A.*,SUM(AMT) OVER(ORDER BY DATE_DT) FROM BUSINESS A; --所有数据从第一条到当前数据的和

--查询每天的营业额及周每日累计营业额

SELECT A.*,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT) FROM BUSINESS A;--在组内，从第一条到当前数据的和

聚合类开窗函数注意点：

1)分析函数名内必须包含需要分析的内容

2)分析子句没有硬性要求 --出现ROWS时，必须跟随ORDER BY

3)采用默认窗口范围时，下一个相同值（排序的值）会被一并算入

SELECT ENAME,SAL,SUM(SAL) OVER(ORDER BY SAL) FROM EMP; --相同的值会一并计算入内

排序类举例：ROW_NUMBER() RANK() DENSE_RANK()

用法（以ROW_NUMBER为例）：ROW_NUMBER()OVER([PARTITION] ORDER)

SELECT DATE_DT,AMT,AMT-SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK) FROM BUSINESS;--当天营业额与周营业额之差

--查询每天的营业额并在整月范围内升序排列

SELECT DATE_DT,AMT,ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY AMT) FROM BUSINESS; --如果有相同的，也会按序号往下排（不并列，不跳跃）

SELECT DATE_DT,AMT,RANK() OVER(ORDER BY AMT) FROM BUSINESS; --如果有相同的，会把相同的变成同一个序号，按相同的数量的总数往下一位排（并列跳跃）

SELECT DATE_DT,AMT,DENSE_RANK() OVER(ORDER BY AMT) FROM BUSINESS; --如果有相同的，会把相同的变成同一个序号，下一个不相同的，按这个序号加1往下排（并列不跳跃）

--查询每天的营业额并在每周范围内降序排列

SELECT * FROM BUSINESS;

SELECT DATE_DT,AMT,WEEK,ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY AMT DESC) FROM BUSINESS;

--排序类开窗函数用于去重

SELECT * FROM BIAO;

SELECT ENAME,BNO,BSEX,ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY ENAME ORDER BY BNO) FROM BIAO;

SELECT DISTINCT ENAME,BNO,BSEX,TT FROM BIAO; --完全重复去重

SELECT ENAME, BNO, BSEX,TT

FROM (SELECT ENAME,

BNO,

BSEX,TT,

ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY ENAME ORDER BY TT DESC) BR --将名字相同的分为一组，再在这些组里根据日期排序，取出每个组里排第一的的数据

FROM BIAO)

WHERE BR = 1; --ROW_NUMBER的另一种用法,当多条数据属于某一个人，但数据都不尽相同时（在某些字段上去重，（取最新数据））

--RANK()

SELECT ENAME, BNO, BSEX,TT

FROM (SELECT ENAME,

BNO,

BSEX,TT,

RANK() OVER(PARTITION BY ENAME ORDER BY TT DESC) BR

FROM BIAO)

WHERE BR = 1;

--DENSE_RANK()

SELECT ENAME, BNO, BSEX,TT

FROM (SELECT ENAME,

BNO,

BSEX,TT,

DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY ENAME ORDER BY TT DESC) BR --将名字相同的分为一组，再在这些组里根据日期排序，取出每个组里排第一的的数据

FROM BIAO)

WHERE BR = 1;

SELECT * FROM BIAO;

SELECT * FROM BIAO FOR UPDATE;

--注意:用在去重时，一般用ROW_NUMBER(),因为如果用RANK()和DENSE_RANK()的话

--碰到两条一样的数据时排序会一样，而在取出来时也会一并取出来，达不到去重的效果

--写在开窗函数里的ORDER BY 和写在开窗函数外面的ORDER BY 的区别

写在开窗函数里的ORDER BY是对开窗函数里的数据进行排序

写在开窗函数外面的ORDER BY是对最终的结果进行一个排序

排序类开窗函数注意点：

1)分子函数名内不能包含任何内容 --ROW_NUMBER() 括号内不能包含任何东西

2)分析子句内必须添加ORDER BY，且不能指定窗口 --排序类字句中必须加ORDER BY ,而且不能加ROWS()

偏移类举例：LAG() LEAD()

用法（以LAG为例）：LAG(COL_NAME,OFFSET,DEFVAL)OVER():向前偏移N行取数

COL_NAME:要分析的字段

OFFSET:偏移量 --默认偏移一行

DEFVAL:默认返回值 --默认返回空null

--查询每天的营业额以及前一天的营业额

方法1：

SELECT DATE_DT, AMT, LAG(AMT, 1, 0) OVER(ORDER BY DATE_DT) FROM BUSINESS; --更简单

方法2：

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 PRECEDING)

FROM BUSINESS;

--两天营业额之差

SELECT DATE_DT,AMT,AMT-LAG(AMT,1,0) OVER(ORDER BY DATE_DT) FROM BUSINESS; --偏移量不能为负值

--查询五月连续登录五天的用户

--建表检测

CREATE TABLE EXAM(ID VARCHAR2(10),TS VARCHAR2(15));

INSERT INTO EXAM VALUES('A0001','2021/01/04');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/04');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0001','2021/01/05');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0003','2021/01/05');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0001','2021/01/06');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0001','2021/01/07');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0001','2021/01/08');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/09');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/10');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0003','2021/01/10');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/11');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/12');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0002','2021/01/13');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0005','2021/01/13');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0003','2021/01/14');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0004','2021/01/15');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0004','2021/01/16');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0007','2021/01/17');

INSERT INTO EXAM VALUES('A0008','2021/01/18');

SELECT * FROM EXAM;

SELECT ID,

TS,

TO_CHAR(TO_DATE(TS, 'YYYY/MM/DD') - 4, 'YYYY/MM/DD') A,

LAG(TS, 4) OVER(PARTITION BY ID ORDER BY TS) B

FROM EXAM;--查询其向上偏移4天的登录时间

SELECT DISTINCT ID

FROM (SELECT ID,

TS, --本次（当天）登录日期

TO_CHAR(TO_DATE(TS, 'YYYY/MM/DD') - 4, 'YYYY/MM/DD') A, --当前数四天的日期

LAG(TS, 4) OVER(PARTITION BY ID ORDER BY TS) B --上四次的登录日期

FROM EXAM) WHERE B IS NOT NULL; --ERROR（不能用非空来算）

SELECT DISTINCT ID

FROM (SELECT ID,

TS, --本次（当天）登录日期

TO_CHAR(TO_DATE(TS, 'YYYY/MM/DD') - 4, 'YYYY/MM/DD') A, --当前数四天的日期

LAG(TS, 4) OVER(PARTITION BY ID ORDER BY TS) B --上四次的登录日期

FROM EXAM) WHERE A=B;

偏移类开窗函数注意点：

1)分析函数名内必须包含要分析的内容，其他两项参数可以默认

2)分析子句内必须添加ORDER BY，且不能指定窗口

3)若不再有可供偏移的行，则返回默认值

4)偏移量不允许写负数

5)分析的字段与默认返回值数据类型要保持一致

2.3开窗函数相关总结

一、各种窗口范围：

PRECEDING:之前的 FOLLOWING:之后的 CURRENT:当前的 UNBOUNDED:不受限的 ROW:行

1.--ROWS BETWEEN N PRECEDING AND N FOLLOWING 前N位到后N位

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 3 PRECEDING AND 2 FOLLOWING) B

FROM BUSINESS;

2.--ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND N FOLLOWING 当前位和到后N位

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND 2 FOLLOWING) B

FROM BUSINESS;

3.--ROWS BETWEEN N PRECEDING AND CURRENT ROW 前N位到当前位

SELECT DATE_DT,AMT,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND CURRENT ROW) FROM BUSINESS;

4.--ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW 从前面所有行到当前行

SELECT DATE_DT,AMT,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) FROM BUSINESS;

5.--ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING 从当前行到后面所有行

SELECT DATE_DT,AMT,SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) FROM BUSINESS;

6.--ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING 全部，

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING)

FROM BUSINESS;

7.--ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND N FOLLOWING 从前面所有到当前行

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW)

FROM BUSINESS;

8.--ROWS BETWEEN N PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING 从前面N行到后面所有

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING)

FROM BUSINESS;

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 3 PRECEDING AND 2 FOLLOWING) B

FROM BUSINESS; --求的是当前一行前面三个，加上它后面两个的和；当前的和为六个数相加所得

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) B

FROM BUSINESS;--B的值为B所对应的值加上它前面1位的值和后面1位的值

SELECT DATE_DT,

AMT,

SUM(AMT) OVER(PARTITION BY WEEK ORDER BY DATE_DT ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND 1 FOLLOWING) B

FROM BUSINESS;

二、不同分析子句组合：--ROWS的出现，必须要伴随ORDER BY

1.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER() FROM EMP ;

2.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(PARTITION BY DEPTNO) FROM EMP ;

3.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(ORDER BY SAL ) FROM EMP ;

4.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) FROM EMP ; --ERROR（窗口字句不能单独出现）

5.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL) FROM EMP ;

6.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(PARTITION BY DEPTNO ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) FROM EMP ; --ERROR （出现ROWS,必须跟随ORDER BY）

7.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(ORDER BY SAL ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) FROM EMP ;

8.SELECT ENAME,SAL,DEPTNO,SUM(SAL)OVER(PARTITION BY DEPTNO ORDER BY SAL ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) FROM EMP ;

--总结

1.窗口子句不能单独出现，必须要有排序子句出现的情况下才能指定窗口范围

2.若出现排序子句，同时未指定窗口范围，默认的窗口范围是第一行到当前行；若未出现排序子句，

同时未指定窗口范围，默认的窗口范围是第一行到最后一行

3.PARTITION BY 分组的范围

ROWS 统计分析的范围

分析范围不会超过分组范围

三、聚合函数与开窗函数的差异：

1.聚合函数每组数据返回一行值；开窗函数每条数据返回一行值

2.开窗函数后会跟一个OVER()，聚合函数后没有

3.开窗函数通过PARTITION BY 分组，聚合函数通过GROUP BY 分组o

4.开窗函数做分析时，并不一定是拿整个分组的数据进行分析，而是通过窗口指定；

聚合函数做分析时，一定是拿整个分组的数据进行分析

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