SQL基础:SQL窗口函数之聚合窗口函数的使用(count,max,min,sum)
SQL窗口函数
许多常见的聚合函数也可以作为窗口函数使用,包括AVG()、SUM()、COUNT()、MAX()以及MIN()等函数。
案例分析
案例使用的示例表
下面的查询中会用到两个表,其中sales_monthly表中存储了不同产品(苹果、香蕉、橘子)每个月的销售额情况。以下是该表中的部分数据:
transfer_log表中记录了一些银行账户的交易日志。以下是该表中的部分数据:
该表中的字段分别表示交易日志编号、交易时间、交易发起账户、交易接收账户、交易类型以及交易金额。这两个表的初始化脚本可以在文章底部获取。
1.移动平均值
AVG函数在作为窗口函数使用时,可以用于计算随着当前行移动的窗口内数据行的平均值。
例如,以下语句用于查找不同产品每个月以及截至当前月最近3个月的平均销售额
AVG(m.amount) OVER(
PARTITION BY m.product
ORDER BY m.ym
ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND CURRENT ROW
)
FROM sales_monthly m
ORDER BY m.product,m.ym
AVG函数OVER子句中的PARTITION BY选项表示按照产品进行分区。
ORDER BY选项表示按照月份进行排序;ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND CURRENT ROW表示窗口从当前行的前2行开始,直到当前行结束。该查询返回的结果如下:
对于“橘子”:
第一个月的分析窗口只有1行数据,因此平均销售额为“10154”。
第二个月的分析窗口为第1行和第2行数据,因此平均销售额为“10168.5”((10154+10183)/2)。
第三个月的分析窗口为第1行到第3行数据,因此平均销售额为“10194”((10154+10183+10245)/3)。
依此类推,直到计算完“橘子”所有月份的平均销售额,然后开始计算其他产品的平均销售额。
2.累计求和(ROW)
SUM函数作为窗口函数时,可以用于统计指定窗口内的累计值。
例如,以下语句用于查找不同产品截至当前月份的累计销售额:
SUM(m.amount) OVER(
PARTITION BY m.product
ORDER BY m.ym
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
)
FROM sales_monthly m
ORDER BY m.product,m.ym
SUM函数OVER子句中的PARTITION BY选项表示按照产品进行分区。
ORDER BY选项表示按照月份进行排序。
ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW表示窗口从当前分区第1行开始,直到当前行结束。
该查询返回的结果如下:
对于“橘子”:
第一个月的分析窗口只有1行数据,因此累计销售额为“10154”。
第二个月的分析窗口为第1行和第2行数据,因此累计销售额为“20337”(10154+10183)。
第三个月的分析窗口为第1行到第3行数据,因此累计销售额为“30582”(10154+10183+10245)。
依此类推,直到计算完“橘子”所有月份的累计销售额,然后开始计算其他产品的累计销售额。
提示:对于聚合窗口函数,如果我们没有指定ORDER BY选项,默认的窗口大小就是整个分区。
如果我们指定了ORDER BY选项,默认的窗口大小就是分区的第一行到当前行。
因此,以上示例语句中的ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW选项可以省略。省略后的语句:
执行结果与上面相同。
如果去掉ORDER BY选项,查询的窗口大小就是整个分区,如下图所示:
这时,合计值就变成了分区内所有记录的合计。
3.累计求和(RANGE)
除使用ROWS关键字以数据行为单位指定窗口的偏移量外,我们也可以使用RANGE关键字以数值为单位指定窗口的偏移量。
例如,以下语句用于查找短期之内(5天)累计转账超过100万元的账户:
SELECT to_char(t.log_ts,’yyyy-mm-dd hh24:mi:ss’) log_ts,t.from_user,t.amount,
SUM(t.amount) OVER(
PARTITION BY t.from_user
ORDER BY t.log_ts
RANGE INTERVAL ‘5’ DAY PRECEDING
) AS total_amount
FROM transfer_log t
WHERE t.type = ‘转账’
)
WHERE total_amount >= 1000000;
其中,SUM函数OVER子句中的RANGE选项指定了一个5天之内的时间窗口。该查询返回的结果如下:
截至2021年1月10日7时46分02秒,账户“62221234567890”在最近5天之内累计转账105万元。
示例表和脚本
— product表示产品名称,ym表示年月,amount表示销售金额(元)
CREATE TABLE sales_monthly(product VARCHAR(20), ym VARCHAR(10), amount NUMERIC(10, 2));
— 生成测试数据
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201801′,10159.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201802′,10211.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201803′,10247.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201804′,10376.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201805′,10400.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201806′,10565.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201807′,10613.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201808′,10696.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201809′,10751.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201810′,10842.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201811′,10900.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201812′,10972.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201901′,11155.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201902′,11202.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201903′,11260.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201904′,11341.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201905′,11459.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘苹果’,’201906′,11560.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201801′,10138.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201802′,10194.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201803′,10328.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201804′,10322.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201805′,10481.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201806′,10502.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201807′,10589.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201808′,10681.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201809′,10798.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201810′,10829.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201811′,10913.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201812′,11056.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201901′,11161.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201902′,11173.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201903′,11288.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201904′,11408.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201905′,11469.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘香蕉’,’201906′,11528.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201801′,10154.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201802′,10183.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201803′,10245.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201804′,10325.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201805′,10465.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201806′,10505.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201807′,10578.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201808′,10680.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201809′,10788.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201810′,10838.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201811′,10942.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201812′,10988.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201901′,11099.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201902′,11181.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201903′,11302.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201904′,11327.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201905′,11423.00);
INSERT INTO sales_monthly (product,ym,amount) VALUES (‘桔子’,’201906′,11524.00);
— 创建银行交易日志表transfer_log
— Oracle、MySQL、PostgreSQL以及SQLite
CREATE TABLE transfer_log
( log_id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY, — 交易日志编号
log_ts TIMESTAMP NOT NULL, — 交易时间
from_user VARCHAR(50) NOT NULL, — 交易发起账号
to_user VARCHAR(50), — 交易接收账号
type VARCHAR(10) NOT NULL, — 交易类型
amount NUMERIC(10) NOT NULL — 交易金额(元)
);
— 生成测试数据
— Oracle 需要执行以下ALTER语句
ALTER SESSION SET nls_timestamp_format = ‘YYYY-MM-DD HH24:MI:SS’;
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (1,’2021-01-02 10:31:40′,’62221234567890′,NULL,’存款’,50000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (2,’2021-01-02 10:32:15′,’62221234567890′,NULL,’存款’,100000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (3,’2021-01-03 08:14:29′,’62221234567890′,’62226666666666′,’转账’,200000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (4,’2021-01-05 13:55:38′,’62221234567890′,’62226666666666′,’转账’,150000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (5,’2021-01-07 20:00:31′,’62221234567890′,’62227777777777′,’转账’,300000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (6,’2021-01-09 17:28:07′,’62221234567890′,’62227777777777′,’转账’,500000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (7,’2021-01-10 07:46:02′,’62221234567890′,’62227777777777′,’转账’,100000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (8,’2021-01-11 09:36:53′,’62221234567890′,NULL,’存款’,40000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (9,’2021-01-12 07:10:01′,’62221234567890′,’62228888888881′,’转账’,10000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (10,’2021-01-12 07:11:12′,’62221234567890′,’62228888888882′,’转账’,8000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (11,’2021-01-12 07:12:36′,’62221234567890′,’62228888888883′,’转账’,5000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (12,’2021-01-12 07:13:55′,’62221234567890′,’62228888888884′,’转账’,6000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (13,’2021-01-12 07:14:24′,’62221234567890′,’62228888888885′,’转账’,7000);
INSERT INTO transfer_log (log_id,log_ts,from_user,to_user,type,amount) VALUES (14,’2021-01-21 12:11:16′,’62221234567890′,’62228888888885′,’转账’,70000);
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