【postgresql 基础入门】CTE(common table expression)让你轻松写出复杂多变的嵌套SQL，同时SQL也可以递归树的遍历查询

CTE查询

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      文章目录

      • CTE查询
      • 系列文章
      • 前言
      • 概述
      • CTE语法介绍
      • 数据准备
      • 基本应用
      • 多个CTE
      • • 并行的 CTE
        • 递进的 CTE
        • 递归查询
        • • 简单递归查询
          • 总结
          • 结尾

            前言

            ---

            postgresql 数据库是一款通用的关系型数据，在开源数据库中能与商业数据媲美，在业界也越来越流行。

            因为是开源数据库，不仅公开源码，还有很多使用案例，好用的插件，所以它的慢慢变成了数据库的先驱和标准，通过postgresql可以很好从使用到原理，彻底搞懂；

            如果是学习编程，也可以学到丰富的编程知识，数据结构，编程技巧，它里面还有很多精妙的架构设计，分层思想，可以灵活定制的思想。

            本专栏主要介绍postgresql 入门使用，数据库维护管理，通过这些使用来了解数据库原理，慢慢了解postgresql是什么样的数据库，能做那些事情，以及如何做好服务，最关键的是这些知识都是面试的必备项。

            概述

            ---

            在一些分析型业务中，通常会遇到一些非常复杂的SQL语句，多个子查询的联合，此时可以使用 common table expression (CTE) 方式的SQL写法，来让SQL更加简化和易于理解，本文就来分享一下postgresql中的CTE语言的写法，以及使用案例。

            CTE语法介绍

            ---

            common table expression (CTE), 翻译过来就是通用表表达式，它将子查询创建成临时表的形式，通过with子句嵌套在查询语句中，在主查询中引用这些临时表就可以，简化了普通SQL的写法，更加易于理解和维护。

            CTE的SQL形式如下：

            WITH cte_name (column1, column2, ...) AS (    -- 临时表查询    SELECT ...)-- 主查询，使用CTESELECT ...FROM cte_name;

            它主要包括以下几部分：

            • with子句，该关键字指示CTE语句的开始；
            • CTE表达式名, 指定CTE名字，名字有效范围是整个语句，所以整个语句中不能重名；
            • CTE目标列名，这是可选项，不指定时，默认为cte查询语句的select目标列;
            • CTE查询语句，它包括在AS关键字对应的括号中；可以是任意的SQL语句；
            • 主查询语句，主查询语句得到整个SQL的最终结果，它可以像引用普通表一样来引用CTE表达式名，这样就可以将复杂SQL拆解成几个CTE表达式，然后再引用；

              数据准备

              ---

              下面针对CTE的应用场景进行举例说明，为了方便举例，先创建以下几张表。

              1. 产品表 (Products)

              这个表用于存储产品的信息。

              字段	类型	描述
              product_id	INT PRIMARY KEY	产品的唯一标识符
              product_name	VARCHAR	产品的名称
              price	DECIMAL	产品的价格
              category	VARCHAR	产品的类别

              1. 订单表 (Orders)

              这个表用于存储订单的信息。

              字段	类型	描述
              order_id	INT PRIMARY KEY	订单的唯一标识符
              product_id	INT	与产品表关联的外键
              quantity	INT	订购的产品数量
              region	VARCHAR	订单所在的区域
              order_date	DATE	订单的日期

              -- 创建产品表  CREATE TABLE products (      product_id INT PRIMARY KEY,      product_name VARCHAR(255) NOT NULL,      price DECIMAL(10, 2) NOT NULL,      category VARCHAR(255)  );    -- 创建订单表  CREATE TABLE orders (      order_id INT PRIMARY KEY,      product_id INT,      quantity INT NOT NULL,      region VARCHAR(255) NOT NULL,      order_date DATE NOT NULL,      FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES Products(product_id)  );

              基本应用

              ---

              当我们查询每个区域的销量时，可以使用如下CTE语句

              with region_sales as (  SELECT region, SUM(quantity) AS total_sales    FROM orders    GROUP BY region)select * from region_sales;

              在这个例子中，CTE查询语句从基本表orders中得到每个区域的销量，在主查询中就可以直接引用CTE临时表了。

              多个CTE

              ---

              可以包含多个CTE语句，也就是CTEs，而且CTE之间也可以进行引用，递进的进行查询。

              并行的 CTE

              当我们想要查询销量最好的区域和销量最好的产品，那么可以用下面的语句。

              with region_sales as (  SELECT region, SUM(quantity) AS total_sales    FROM orders    GROUP BY region order by total_sales desc;),procduct_sales as (  select products.product_name, sum(quantity) as total_sales     from orders, products     where orders.product_id = products.product_id    group by orders.product_id,products.product_name  order by total_sales desc;)select (select  region from region_sales limit 1) as top_region,        (select product_name from procduct_sales limit 1) as top_product ;

              • 分别用两个CTE查询得到区域销量的排名和产品销量的排名；
              • 在主查询中，得到区域销量第一和产品销量的第一；

                递进的 CTE

                不同的CTE之间还可以引用，下面我们计算销售额最高的区域来演示一下：

                with region_amount as (  select region, orders.quantity * products.price as amount from orders, products where orders.product_id = products.product_id ),top_region as (  select region, sum(amount) total_amount from region_amount group by region)select * from top_region order by total_amount desc;

                • 第一个CTE查询得到按区域分类的各产品销售额，但是区域有重复行；第二个CTE进一步进行计算，按区域计算得到销售总额；
                • 主查询得到全部区域的一个销售总额排序；

                  递归查询

                  ---

                  有些时候，我们需要递归处理一些查询，此时就要用到WITH RECURSIVE这个关键字，它的SQL语句形式如下：

                  WITH RECURSIVE cte_name (column1, column2, ...)AS(    -- 非递归项    SELECT select_list FROM table1 WHERE condition    UNION [ALL]    -- 递归语句    SELECT select_list FROM cte_name WHERE recursive_condition) SELECT * FROM cte_name;

                  递归的with语句形式与上面的非递归类型，只是递归的CTE语句中包含两部分：

                  • 非递归项，这是第一次递归的结果，也就是起始值；
                  • 递归项，开始n次递归调用，它调用CTE自身；直到查询返回值为空时，结束递归；并将n次查询结果通过union或union all合并形成最终结果集；
                  • 前两者通过 union 或 union all进行合并，其中union的结果集会去掉重复的行；

                    递归的过程中，会产生临时表，存放本次递归的结果，下次递归时就从这个表进行查询，当表为空时就停止递归。

                    简单递归查询

                    下面我们来看一个简单的例子；

                    计算1到100的和，这是经常循环改递归的一个算法，这里用CTE查询来实现如下：

                    WITH RECURSIVE t(n) AS (    VALUES (1)  UNION ALL    SELECT n+1 FROM t WHERE n  
                    当然它最常用的是进行图的遍历递归或者树的遍历递归查询。
                     
                    总结 
                     
                    本文主要分享了CTE语句的基础用法，包括单个CTE，多个CTE，CTE之间引用，以及CTE中的递归用法，熟悉CTE的用法之后，对于之前复杂的SQL就可以改造成多个CTE的形式，更加易于理解和维护，大家可以尝试一下。
                     
                    结尾
                       
                    非常感谢大家的支持，在浏览的同时别忘了留下您宝贵的评论，如果觉得值得鼓励，请点赞，收藏，我会更加努力！
                      
                    作者邮箱：study@senllang.onaliyun.com
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