Что такое оконные функции SQL и как ими пользоваться?

Оконные функции в SQL - это мощный инструмент, позволяющий выполнять вычисления или агрегирование данных по группам или разделам, определенным внутри запроса.

Они делают это путем создания окна, которое представляет собой набор строк из результирующего набора данных, основанный на указанных условиях. Это позволяет применять функции к этим окнам, а не к целому набору данных.

Давайте рассмотрим пример оконной функции, чтобы лучше понять:

SELECT CustomerName, OrderDate, OrderAmount, 
    SUM(OrderAmount) OVER (PARTITION BY CustomerName ORDER BY OrderDate) AS RunningTotal
FROM Orders;
    

В этом примере мы используем оконную функцию SUM(), чтобы вычислить сумму значений OrderAmount для каждого клиента в порядке возрастания даты заказа. Результатом будет результирующий набор данных с дополнительным столбцом RunningTotal, который показывает аккумулированную сумму для каждого клиента.

Что такое оконные функции SQL?

В SQL, оконные функции позволяют выполнять вычисления на основе набора строк, называемого окном или рамкой. Оконные функции обеспечивают более гибкий способ агрегирования и анализа данных внутри группы строк. Если вы уже знакомы с обычными агрегатными функциями, такими как COUNT() или SUM(), оконные функции позволяют вам применять эти функции к группам строк, определенным по некоторым критериям или порядку.

Для лучшего понимания оконных функций, можно связать их с понятием "окна" в операционной системе. Окна в операционной системе объединяют группу приложений или элементов пользовательского интерфейса для улучшения организации и удобства работы. Аналогично, оконные функции в SQL объединяют группы строк для выполнения вычислений.

Примеры оконных функций SQL

Давайте рассмотрим примеры оконных функций SQL, чтобы лучше понять их использование и преимущества.

1. Функция ROW_NUMBER()

Функция ROW_NUMBER() присваивает уникальный числовой идентификатор каждой строке в рамках окна. Результат будет отсортирован в порядке указанном в операторе ORDER BY.

SELECT 
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY salary DESC) AS rank,
    first_name,
    last_name,
    salary
FROM
    employees;

В примере выше, мы применили оконную функцию ROW_NUMBER() к столбцу salary из таблицы employees. Результат будет включать столбец "rank", который содержит уникальные идентификаторы для каждой строки, отсортированные по убыванию зарплаты.

2. Функция RANK()

Функция RANK() присваивает уникальный ранг каждой строке в рамках окна. Результат будет добавляться in порядке указанному в операторе ORDER BY, и в случае равных значений будет присвоен одинаковый ранг.

SELECT 
    RANK() OVER (ORDER BY score DESC) AS rank,
    student_name,
    score
FROM
    exam_results;

В этом примере мы применили оконную функцию RANK() ко столбцу score из таблицы exam_results. Результат будет содержать столбец "rank", который указывает ранг каждой строки по убыванию оценок. Если несколько студентов имеют одинаковую оценку, им будет присвоен одинаковый ранг.

3. Функция SUM()

Оконная функция SUM() позволяет вычислять сумму значений внутри окна. Вы можете определить размер окна с помощью оператора OVER и управлять его границами с помощью операторов PARTITION BY и ORDER BY.

SELECT 
    order_id,
    order_date,
    total_amount,
    SUM(total_amount) OVER (PARTITION BY order_date) AS daily_total
FROM
    orders;

В примере выше мы применили оконную функцию SUM() к столбцу total_amount из таблицы orders, чтобы вычислить ежедневную сумму заказов по дате. Оператор PARTITION BY группирует строки по дате, а оператор ORDER BY сортирует строки внутри каждой группы. Таким образом, мы получаем сумму заказов для каждой даты.

Заключение

Оконные функции SQL предоставляют мощный инструмент для агрегации и анализа данных внутри группы строк. Они позволяют выполнять вычисления на основе определенных критериев или порядка. Облегчая выполнение сложных запросов, оконные функции помогают выявить тенденции, установить ранги и выполнить аналитические операции.

Научиться использовать оконные функции SQL поможет вам стать более эффективным программистом и аналитиком данных. Используйте примеры и упражнения, чтобы попрактиковаться и закрепить свои знания. Удачи в изучении SQL!