Oracle 之 分析函数

一、分析函数 

  1、分析函数
  分析函数是Oracle专门用于解决复杂报表统计需求的功能强大的函数,它可以在数据中进行分组然后计算基于组的某种统计值,并且每一组的每一行都可以返回一个统计值。

  2、分析函数和聚合函数的区别
  普通的聚合函数用group by分组,每个分组返回一个统计值,而分析函数采用partition by分组,并且每组每行都可以返回一个统计值。

      3、分析函数的形式
  分析函数带有一个开窗函数over(),包含分析子句 。

  分析子句又由下面三部分组成:
  partition by :分组子句,表示分析函数的计算范围,不同的组互不相干;
  ORDER BY: 排序子句,表示分组后,组内的排序方式;
  ROWS/RANGE:窗口子句,是在分组(PARTITION BY)后,组内的子分组(也称窗口),此时分析函数的计算范围窗口,而不是PARTITON。窗口有两种,ROWS和RANGE;

  使用形式如下:

OVER(PARTITION BY xxx PORDER BY yyy ROWS BETWEEN rowStart AND rowEnd)

  注:窗口子句在这里我只说rows方式的窗口,range方式和滑动窗口也不提。

二、OVER() 函数

  1、sql 查询语句的 order by 和 OVER() 函数中的 ORDER BY 的执行顺序
  分析函数是在整个sql查询结束后(sql语句中的order by的执行比较特殊)再进行的操作, 也就是说sql语句中的order by也会影响分析函数的执行结果:

  [1] 两者一致:如果sql语句中的order by满足分析函数分析时要求的排序,那么sql语句中的排序将先执行,分析函数在分析时就不必再排序;
  [2] 两者不一致:如果sql语句中的order by不满足分析函数分析时要求的排序,那么sql语句中的排序将最后在分析函数分析结束后执行排序。

  2、分析函数中的分组/排序/窗口
      分析函数包含三个分析子句:分组(partition by), 排序(order by), 窗口(rows/range)
      窗口就是分析函数分析时要处理的数据范围,就拿sum来说,它是sum窗口中的记录而不是整个分组中的记录,因此我们在想得到某个栏位的累计值时,我们需要把窗口指定到该分组中的第一行数据到当前行, 如果你指定该窗口从该分组中的第一行到最后一行,那么该组中的每一个sum值都会一样,即整个组的总和。

  [A] range是逻辑窗口(值):是指定当前行对应值的范围取值,列数不固定,只要行值在范围内,对应列都包含在内。

  如:SUM(id) OVER ( ORDER BY id RANGE BETWEEN 1 PRECEING AND 2 FOLLOWING ),分析:
  当id=1时,是 1-1<=id<=1+2 的所有id值求和,即sum=1+1+3=5(取id为1,1,3);
  当id=3时,是3-1<=id<=3+2 的所有id值求和,即sum=3(取id为3);


  [B] rows是物理窗口(行):即根据order by 子句排序后,取的前N行及后N行的数据计算(与当前行的值无关,只与排序后的行号相关),

  如:SUM(id) OVER ( ORDER BY id ROWS BETWEEN 1 PRECEING AND 2 FOLLOWING ),是取前1行到后2行的数据求和,分析:
  当id=1时,前一行没数,,后二行是第3行,就是1到3行;
  当id=3时,前一行是第2行,后二行是第5行,就是2到5行;

  2.1 带有窗口子句

  窗口子句,是在分组(PARTITION BY)后,组内的子分组(也称窗口),此时分析函数的计算范围窗口,而不是PARTITON。窗口有两种,ROWS和RANGE。若使用窗口子句,必须有ORDER BY 子句。
  窗口子句中经常用到指定行:第一行(unbounded preceding),当前行(current row),最后一行(unbounded following),以及前num1行(num1 preceding )和 后num2行(num2 following)。
  窗口子句不能单独出现,必须有order by子句时才能出现,如:

last_value(sal) 
over(partition by deptno 
     order by sal 
     rows between unbounded preceding and unbounded following)

  以上示例指定窗口为整个分组。而出现order by子句的时候,不一定要有窗口子句,但效果会很不一样,此时的窗口默认是当前组的第一行到当前行!

  2.2 当省略窗口子句时:
  [1] 如果存在order by则默认的窗口是unbounded preceding and current row  --当前组的第一行到当前行
  [2] 如果同时省略order by则默认的窗口是unbounded preceding and unbounded following  --整个组

             
  2.3 如果省略分组,则把全部记录当成一个组:
  [1] 如果存在order by则默认窗口是unbounded preceding and current row   --当前组的第一行到当前行

  [2]如果这时省略order by则窗口默认为unbounded preceding and unbounded following  --整个组

三、常用分析函数

  1、排名函数

  函数为每条记录产生一个从1开始至n的自然数,n的值可能小于等于记录的总数。这3个函数的唯一区别在于当碰到相同数据时的排名策略。

  1.1 row_number() over()

  row_number()返回一个唯一的值,当碰到相同数据时,排名按照记录集中记录的顺序依次递增。
  1.2 rank() over()

  rank()返回一个唯一的值,当碰到相同的数据时,此时所有相同数据的排名是一样的,同时会在最后一条相同记录和下一条不同记录的排名之间空出排名。
  1.3 dense_rank() over()

  dense_rank()返回一个唯一的值,当碰到相同数据时,此时所有相同数据的排名都是一样的,同时会在最后一条相同记录和下一条不同记录的排名之间紧邻递增。

  2、聚合函数

  2.1 count() over()
  2.2 max() over()
  2.3 min() over()
  2.4 sum() over()
  2.5 avg() over()

  3、 求最值对应的其他属性
  3.1 first_value() over():第一个值
  3.2 last_value() over():最后一个值

  4、求之前或之后的第N行

  注:行比较分析函数lead和lag无window(窗口)子句。

  lag(arg1,arg2,arg3) 和 lead(arg1,arg2,arg3) 可以在一次查询中取出同一字段的前n行的数据和后n行的值。这种操作可以使用对相同表的表连接来实现,不过使用lag和lead有更高的效率。
  [1] arg1:参数是列名,
  [2] arg2:参数是偏移的offset,
  [3] arg3:参数是超出记录窗口时的默认值。
  4.1 lag() over()

    lag()函数向下偏移。
  4.2 lead() over()

    lead()函数是向上偏移。

  举例如下:
  select *  from kkk;                                         
                                                                 
        ID NAME                                                  
---------- --------------------                                  
         1 1name                                                 
         2 2name                                                 
         3 3name                                                 
         4 4name                                                 
         5 5name                                                 
  select id,name,lag(name,1,0) over(order by id) from kkk;
                                                                 
        ID NAME                 LAG(NAME,1,0)OVER(ORDERBYID)     
---------- -------------------- ----------------------------     
         1 1name                0                                
         2 2name                1name                            
         3 3name                2name                            
         4 4name                3name                            
         5 5name                4name

  select id,name,lead(name,1,0) over(order by id) from kkk;
                                                                 
        ID NAME                 LEAD(NAME,1,0)OVER(ORDERBYID)    
---------- -------------------- -----------------------------    
         1 1name                2name                            
         2 2name                3name                            
         3 3name                4name                            
         4 4name                5name                            
         5 5name                0

  select id,name,lead(name,2,0) over(order by id) from kkk;                                                                                                              
        ID NAME                 LEAD(NAME,2,0)OVER(ORDERBYID)    
---------- -------------------- -----------------------------    
         1 1name                3name                            
         2 2name                4name                            
         3 3name                5name                            
         4 4name                0                                
         5 5name                0 
  select id,name,lead(name,1,'linjiqin') over(order by id) from kkk;                                 
                                                                                 
        ID NAME                 LEAD(NAME,1,'ALSDFJLASDJFSAF')                   
---------- -------------------- ------------------------------                   
         1 1name                2name                                            
         2 2name                3name                                            
         3 3name                4name                                            
         4 4name                5name                                            
         5 5name                linjiqin  

---------------------------------------------------------------------------------------

  5、排列组合函数,只能用在 GROUP BY 后边

  5.1 group by rollup(a, b, c):
  
首先会对(a、b、c)进行group by,
  然后再对(a、b)进行group by,
  其后再对(a)进行group by,
  最后对全表进行汇总操作。

  5.2 group by cube(a, b, c):
  首先会对(a、b、c)进行group by,
  然后依次是(a、b),(a、c),(a),(b、c),(b),(c),
  最后对全表进行汇总操作。

  5.3 示例如下:

  5.3.1 普通 group by 分组
  sql> select owner, index_type, status, count(*) from t where owner like 'SY%' group by owner, index_type, status;

  

  5.3.2 GROUP BY ROLLUP(A, B, C):
  首先会对(A、B、C)进行GROUP BY,
  然后再对(A、B)进行GROUP BY,
  其后再对(A)进行GROUP BY,
  最后对全表进行汇总操作。
  select owner, index_type, status, count(*) from t where owner like 'SY%' group by ROLLUP(owner, index_type, status);

  

  5.3.3 GROUP BY CUBE(A, B, C):
  首先会对(A、B、C)进行GROUP BY,
  然后依次是(A、B),(A、C),(A),(B、C),(B),(C),
  最后对全表进行汇总操作。

  select owner, index_type, status, count(*) from t where owner like 'SY%' group by cube(owner, index_type, status);

  

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