存儲過程——公用表表達式(CTE)

shanzm-2020年5月15日 23:07:32

0. 背景說明

在編寫存儲過程的時候,大多數狀況都會使用公用表表達式,本文對公用表表達式(CTE)做簡單的介紹html

①準備工做
建立一個產品表T_Productsql

CREATE TABLE [dbo].[T_Product]
(
	[Id] [bigint] IDENTITY(1,1) NOT NULL,--自增字段Id
	[Category] [nvarchar](50) NOT NULL,--產品種類
	[Name] [nvarchar](50) NOT NULL,--產品名
	[Price] [decimal](18, 0) NOT NULL,--產品價格
)

隨便插入一些數據便可數據庫


②子表達式服務器

瞭解公用表表達式以前咱們要回顧一下SQL語句中的子查詢性能

以前在咱們在select語句中可使用子查詢,學習

例如:測試

select * from (select  * from  T_Product where Category='clothes' )T where T.Price>500`

這裏就是使用了一個子查詢:查詢出T_Product表中的全部的種類爲clothes的產品,子查詢的結果表定義別名爲T,咱們在T表中繼續查詢全部Price大於500的產品.net


③表變量code

子查詢雖然不復雜,可是使用多層的子查詢嵌套,則SQL語句會變得難以閱讀,server

固然,咱們可使用表變量,即:定義一個表變量,而後將子查詢的結果集存入表變量中,以供後續的使用。

例如:

--聲明一個表變量
declare @T table
(
    Id bigint not null ,
    Category nvarchar(50) not null, 
    Name nvarchar(50) not nul ,
    Prince decimal not null 
)
--將子查詢的數據插入表變量中
insert into @T select * from T_Product where Category='clothes'

--使用表變量
select * from @T where  Price>500

④公用表表達式

將子查詢放在了表變量@T中,這樣作將使SQL語句更容易維護,但又會帶來另外一個問題,就是性能的損失。

因爲表變量實際上使用了臨時表,從而增長了額外的I/O開銷,所以,表變量的方式並不太適合數據量大且頻繁查詢的狀況。

爲此,在SQL Server 2005中提供了另一種解決方案,這就是公用表表達式(CTE),使用CTE,可使SQL語句的可維護性,同時,CTE要比表變量的效率高得多。

這裏就先演示一下使用CTE,具體的語法細節後面作說明

--聲明一個CTE
with T as 
(
    select * from T_Product where Category='clothes'
)
 
--使用CTE
select * from T where Price >500

這裏咱們就是使用公用表表達式替換這裏的子查詢的結果集。

因此使用使用with&as定義的公用表表達式也稱爲子查詢部分(subquery factoring)

同時,公用表表達式在存儲過程當中能夠用於代替視圖的使用,在某個存儲過程當中須要使用是個結果集,咱們不必爲其建立一個視圖,可使用公用表表達式。



1. 定義及語法細節

1.1 基本定義

定義:公用表表達式(Common Table Expression) 是SQL Server2005版本的引入的一個特性。CTE能夠看組是一個臨時的結果集,能夠再接下來來的一個select,insert,update,delete,merge語句中屢次引用。使用公用表達式CTE可讓語句更加清晰簡練。

簡而言之:公用表表達式就是用於臨時存儲結果集。

1.2 基本語法

建立一個公用表表達式,並使用改公用表表達式的基本語法:

with  subquery_name(column1,column2,column3……)--定義一個CTE
as 
(
    select  column1,column2,column3  from  table_name
)
select * from subquery_name-- 引用CTE

注意事項:

  • 公用表表達式只能使用在其定義後的第一個sql語句中,不然會報錯

  • 定義CTE的時候,能夠省略列名,即最終的該CTE的列名就是該CTE中select查詢的結果,可是我如今以爲儘可能不要省略,能夠方便後續閱讀。

正確示例:

with temp as
(
select * from T_Product where Category='外套'
)
select * from temp as temp1 left join temp as temp2 on temp1.Id =temp2.Id

上面是聲明瞭一個公用表表達式temp,在其以後的第一句sql語句中使用到temp,徹底沒有問題。

錯誤示例:

with temp as
(
select * from T_Product where Category='外套'
)
select * from temp  --公用表表達式temp以後的第一句sql語句
select * from temp as temp1 left join temp as temp2 on temp1.Id =temp2.Id--公用表表達式temp以後的第二句sql語句

結果是報錯:顯示第一句sql語句已執行,可是第二句sql語句報錯「對象名'temp'無效」

正是由於只有CTE以後的第一句sql語句可使用該CTE,因此若是CTE的表達式名稱與某個數據表或視圖重名,則緊跟在該CTE後面的SQL語句使用的仍然是CTE

CTE語法細節:

  1. 若是將 CTE 用在屬於批處理的一部分的語句中,那麼在CTE以前的語句必須以分號結尾。

    【補充】:批處理是指從應用程序一次性地發送一組完整sql語句到sql server上執行,批處理的全部語句被當作一個總體,被成批地分析,編譯和執行,全部的批處理 指令以GO 做爲結束標誌。同時寫多個批處理,若是前面全部的批處理沒有問題,最後一個有錯誤那麼前面全部的批處理都不會執行

  2. CTE中的sql語句是不能使用order by語句,除非select語句中有top(其實這裏我也沒有想明白,理論上子查詢使用order by徹底是沒有問題的)

  3. 前面的with子句定義的查詢在後面的with子句中可使用。可是一個with子句內部不能嵌套with子句

1.3 多個CTE同時聲明

這裏就要思考一個問題了,那就是如果在語句sql語句中須要多個公用表表達式,咱們能夠連續的聲明多個公用表表達式,可是注意只須要在第一個公用表表達式上使用with,以後相連的則不需在使用with

with temp1 as
( 
    select * from T_Product where Category='外套'
)
,temp2 as--注意這裏不在須要使用with ,可是不要忘記as
(
    select * from T_Product where Category='褲子'
)
select * from temp1 ,temp2 where temp1.Price=temp2.Price

1.4 CTE嵌套使用

一次聲明的多個公用表表達式,後面的公用表表達式可使用前面的公用表表達式
例如:

with temp1 as 
(
    select * from T_Product where Category='外套'
)
,temp2 as 
(
    select * from temp1 where Price>200--在相連的第二個CTE中使用第一個CTE
)
select * from temp2


2. CTE遞歸查詢

2.1 簡介

遞歸查詢主要用於層次結構的查詢,從葉級(Leaf Level)向頂層(Root Level)查詢,或從頂層向葉級查詢,或遞歸的路徑(Path)。

遞歸 CTE 定義至少必須包含兩個 CTE 查詢定義,一個定位點成員和一個遞歸成員。能夠定義多個定位點成員和遞歸成員;但必須將全部定位點成員查詢定義置於第一個遞歸成員定義以前。

第一個子查詢稱做定點(Anchor)子查詢:定點查詢只是一個返回有效表的查詢,用於設置遞歸的初始值;
第二個子查詢稱做遞歸子查詢:該子查詢調用CTE名稱,觸發遞歸查詢,其實是遞歸子查詢調用遞歸子查詢;
兩個子查詢使用union all,求並集;

2.2 準備工做

建立一個公司表,公司中的部門是分等級的,PId即該部門的上一級部門

CREATE TABLE [dbo].[Company]
(
	[Id] [bigint] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
	[PId] [bigint] NOT NULL,
	[Name] [nvarchar](50) NOT NULL,
)

插入數據,咱們使用行政等級模擬上下級部門:

Id        PId       Name
--------- --------- ----------
1         0         中國
2         1         江蘇省
3         2         蘇州市
4         3         吳中區
5         1         山東省
6         5         濟南市
7         5         青島市
8         5         煙臺市
9         2         南京市
11        9         玄武區

2.3 計算每一個部門的等級序列

USE [ShanTest]
GO 

with temp as 
(
	select *,0 as Level from Company where Pid =0
	union all
	select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level
	from  Company as c,temp  where temp.Id=c.Pid
)
select * from temp

運行測試結果:

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0
2         1         江蘇省          1
5         1         山東省          1
6         5         濟南市          2
7         5         青島市          2
8         5         煙臺市          2
3         2         蘇州市          2
9         2         南京市          2
11        9         玄武區          3
4         3         吳中區          3

簡單的理一理這裏的遞歸:

首先:

select *,0 as Level from Company where Pid =0

結果是:

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0

接着:

union all
select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level from  Company as c,temp  where c.Pid=temp .Id

第一次遞歸結果:

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0
2         1         江蘇省          1
5         1         山東省          1

第二次遞歸結果:

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0
2         1         江蘇省          1
5         1         山東省          1
6         5         濟南市          2
7         5         青島市          2
8         5         煙臺市          2
3         2         蘇州市          2
9         2         南京市          2

第三次遞歸結果:

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0
2         1         江蘇省          1
5         1         山東省          1
6         5         濟南市          2
7         5         青島市          2
8         5         煙臺市          2
3         2         蘇州市          2
9         2         南京市          2
11        9         玄武區          3
4         3         吳中區          3

【注意】:

  • 遞歸CTE可能會出現無限遞歸。從而大量消耗SQL Server的服務器資源.所以,SQL Server提供了OPTION選項,能夠設定最大的遞歸次數。

    這個最大遞歸次數每每是根據數據所表明的具體業務相關的,好比這裏,咱們定義最大遞歸數是2:option(maxrecursion 2)

  • 遞歸查詢沒有顯式的遞歸終止條件,只有當遞歸子查詢返回空結果集(沒有數據行返回)或是超出了遞歸次數的最大限制時,才中止遞歸。

USE [ShanTest]
GO 

with temp as 
(
	select *,0 as Level from Company where Pid =0
	union all
	select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level
	from  Company as c,temp  where c.Pid=temp .Id
)
select * from temp
option(maxrecursion 2)--設置最大遞歸數是2

則結果現實以下,即最大遞歸兩次則只能查詢到市一級,沒法查詢到區一級

Id        PId       Name           Level
--------- --------- ------------   ------------
1         0         中國            0
2         1         江蘇省          1
5         1         山東省          1
6         5         濟南市          2
7         5         青島市          2
8         5         煙臺市          2
3         2         蘇州市          2
9         2         南京市          2

消息 530,級別 16,狀態 1,第 6 行
語句被終止。完成執行語句前已用完最大遞歸 2。

2.4 查詢全部的子級與父級匹配結果

做爲層級結構,可使用自鏈接查詢每一個部門的上級部門:

--隱式內鏈接
select  a.Id ,a.Pid ,a.Name ,b.Name as PName
from Company a ,Company b where a.Pid=b.Id 

--顯式內鏈接:
select a.Id ,a.Pid ,a.Name ,b.Name as PName
from Company a inner join Company b on a.Pid =b.Id

查詢結果:

Id       Pid      Name         PName
-------- -------- ---------   ----------
2        1        江蘇省       中國
3        2        蘇州市       江蘇省
4        3        吳中區       蘇州市
5        1        山東省       中國
6        5        濟南市       山東省
7        5        青島市       山東省
8        5        煙臺市       山東省
9        2        南京市       江蘇省
11       9        玄武區       南京市

下面演示使用遞歸CTE實現,全部的子級匹配全部的父級

with subq as
(
	select  Id ,Pid ,Name  ,Name as PName
	from Company  where Pid =0
	union all
	select  c.Id ,c.Pid,c.Name  ,s.Name as PName 
	from subq as s inner join  Company as c on s.Id =c.Pid
	--from subq as s,Company as c where s.Id=c.Pid
)
select * from subq
Id       Pid      Name          PName
-------- -------- ----------   ---------
1        0        中國          中國
2        1        江蘇省        中國
5        1        山東省        中國
6        5        濟南市        山東省
7        5        青島市        山東省
8        5        煙臺市        山東省
3        2        蘇州市        江蘇省
9        2        南京市        江蘇省
11       9        玄武區        南京市
4        3        吳中區        蘇州市

理解遞歸的方式就是,從頭理一理:

首先:

select  Id ,Pid ,Name  ,Name as PName from Company  where Pid =0

結果是:

Id       Pid      Name          PName
-------- -------- ----------   ---------
1        0        中國          中國

接着

select  c.Id ,c.Pid,c.Name  ,s.Name as PName  from subq as s inner join  Company as c on s.Id =c.Pid

第一次遞歸結果:

Id       Pid      Name          PName
-------- -------- ----------   ---------
1        0        中國          中國
2        1        江蘇省        中國
5        1        山東省        中國

第二次遞歸:

Id       Pid      Name          PName
-------- -------- ----------   ---------
1        0        中國          中國
2        1        江蘇省        中國
5        1        山東省        中國
6        5        濟南市        山東省
7        5        青島市        山東省
8        5        煙臺市        山東省
3        2        蘇州市        江蘇省
9        2        南京市        江蘇省

第三次遞歸

Id       Pid      Name          PName
-------- -------- ----------   ---------
1        0        中國          中國
2        1        江蘇省        中國
5        1        山東省        中國
6        5        濟南市        山東省
7        5        青島市        山東省
8        5        煙臺市        山東省
3        2        蘇州市        江蘇省
9        2        南京市        江蘇省
11       9        玄武區        南京市
4        3        吳中區        蘇州市

2.5 父查子:查詢某個部門的下級部門

好比說,這裏查詢表中全部江蘇省如下的行政區域

with temp as
(
	select * from Company where Id=2--江蘇省的Id是2,因此遞歸初始值就是2
	union all
	select c.* 
	from temp ,szmCompany as c where temp.Id =c.Pid
)

select * from temp
--option(maxrecursion 1)

查詢結果:

Id     Pid    Name
------ ------ ----------
2      1      江蘇省
3      2      蘇州市
9      2      南京市
10     9      玄武區
4      3      吳中區

其實這裏,如果咱們只須要江蘇省的下一級(即:市級),而不須要下下級(即:區縣級)
則能夠設置遞歸的次數爲1便可:option(maxrecursion 1)

結果爲:

Id     Pid    Name
------ ------ ----------
2      1      江蘇省
3      2      蘇州市
9      2      南京市
消息 530,級別 16,狀態 1,第 1 行
語句被終止。完成執行語句前已用完最大遞歸 1。

2.6 子查父:查詢某個下級部門的上級部門

經過子部門查詢其父部門,好比查詢吳中區的上級行政區域

with temp as
(
	select *  from Company where Id=4--吳中區Id
	union all
	select c.* 
	from temp ,Company as c where temp.Pid =c.Id
)

select * from temp
--option(maxrecursion 1)

查詢結果:

Id    Pid   Name
----- ----- --------
4     3     吳中區
3     2     蘇州市
2     1     江蘇省
1     0     中國

如果只須要查詢吳中區的直系上級行政區域,則只要限制最大遞歸次數爲1便可

固然,如果只須要查直系上級,咱們可使用以前的上下級匹配的結果集,篩選特定的記錄:

select * from 
(
    select a.* ,b.Name as PName from Company as a ,Company as b where a.Pid=b.Id--全部的上下級匹配結果集
)X
where X.Id =4--吳中區Id

查詢結果:

Id     Pid     Name       PName
------ ------- --------- ----------
4      3       吳中區      蘇州市


3. 參考

【待讀】

想要找一本關於存儲過程的書籍,一直沒有找到,因此都是在網上的一些博文中學習相關的技巧和語法細節

感受不繫統,隱隱約約感受本身關於T-SQL以及存儲過程的使用還有許多不瞭解的地方!

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