CTE(Common Table Expression) 公用表表达式

x33g5p2x  于2020-08-31 发布在 其他  
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在编写T-SQL代码时,往往需要临时存储某些结果集。前面我们已经广泛使用和介绍了两种临时存储结果集的方法:临时表和表变量。除此之外,还可以 使用公用表表达式的方法。公用表表达式CTE(Common Table Expression)是SQL Server2005版本的引入的一个特性。CTE可以看组是一个临时的结果集,可以再接下来的一个 SELECT,INSERT,UPDATE,DELETE,MERGE语句中多次引用。使用公用表达式CTE可以让语句更加清晰简练。与公用表达式作用类 似的还有临时表和表变量。下面给出三种方法的对比。

1、3种方法比较

 (一)、临时表:需要在临时数据库TempDB中通过I/O操作来创建表结构,一旦用户推出SQL Server环境则自动被删除。

 (二)、表变量:在内存中以表结构的形式存在,其定义与变量一致,其使用与表类似,不需要产生I/O。

 (三)、公用表表达式:Common Table Expression,定义在内存中保存的临时存储结果集对象,不产生I/O,不需要按照表变量这样定义,使用方法和表类似。可以自己引用,也可以再查询中被多次引用。

2、WITH AS的含义

WITH AS-做子查询部分(subquery factoring)。

它用于定义一个SQL片段,该片段会被是整个SQL语句所用到。如果WITH AS所以定的表名被调用两次以上,则优化器会自动将WITH AS所获取的数据放入临时表里,如果只是被调用一次,则不会。可以通过materialize将WITH AS短语里的数据强制放入全局临时表里。

WITH AS可以被紧跟着的一条SQL语句所使用多次,但不能被紧跟着的多条SQL语句使用。

WITH B AS 
(
    SELECT * FROM xxx WHERE Id > 5
)
SELECT * FROM B

3、CTE的定义

 CTE的定义语法如下,主要包括3个部分。

 (一)、Expression_name: CTE表达式的名称。

 (二)、Column_name:列名列表。

 (三)、CTE_query_definition:定义CTE结果集的Select查询语句

WITH expression_name [(column_name [,...n] )]
AS
(
cte_query_definition 
)

根据微软对CTE好处的描述,可以归结为四点:

  • 可以定义递归公用表表达式(CTE)
  • 当不需要将结果集作为视图被多个地方引用时,CTE可以使其更加简洁
  • GROUP BY语句可以直接作用于子查询所得的标量列
  • 可以在一个语句中多次引用公用表表达式(CTE)

按照是否递归,可以将公用表(CTE)表达式分为递归公用表表达式和非递归公用表表达式.

非递归公用表表达式(CTE):

非递归公用表表达式(CTE)是查询结果仅仅一次性返回一个结果集用于外部查询调用。并不在其定义的语句中调用其自身的CTE。

非递归公用表表达式(CTE)的使用方式和视图以及子查询一致。

比如一个简单的非递归公用表表达式:

WITH CTE_Test
AS
(
    SELECT * FROM Person_1
)
SELECT * FROM CTE_Test

公用表表达式的好处之一是可以在接下来一条语句中多次引用:

WITH CTE_Test
AS
(
    SELECT * FROM Person_1
)
SELECT * FROM CTE_Test AS a--第一次引用
INNER JOIN  CTE_Test AS b  --第二次引用
ON a.Id = b.Id
ORDER BY a.Id DESC

虽然以上引用了多次,但是只是一条语句,所以可以正常执行。

如果多条语句引用,如下面这样,是会报错的。

WITH CTE_Test
AS
(
    SELECT * FROM Person_1
)
SELECT * FROM CTE_Test 
SELECT * FROM CTE_Test

输出结果如下:

由于CTE只能在接下来一条语句中使用,因此,当需要接下来的一条语句中引用多个CTE时,可以定义多个,中间用逗号分隔,下面是一次定义多个CTE的例子:

WITH CTE_Test1
AS
(
SELECT * FROM Person_1
),
CTE_Test2
AS
(
SELECT * FROM Person_2
)
SELECT * FROM CTE_Test1
UNION
SELECT * FROM CTE_Test2

结果如下:

递归公用表表达式(CTE):

对于递归公用表达式来说,只需要在语句中定义两部分:

基本语句
递归语句
先建一张表栏目表如下,栏目Id,栏目名称,栏目的父栏目。

现在使用CTE查询其每个栏目是第几层栏目的代码如下:

WITH COL_CTE(Id,Name,ParentId,tLevel )
AS
(
    --基本语句
    SELECT Id,Name,ParentId,0 AS tLevel FROM Col
    WHERE ParentId = 0
    UNION ALL
    --递归语句
    SELECT c.Id,c.Name,c.ParentId,ce.tLevel+1 AS tLevel FROM COL as c 
    INNER JOIN COL_CTE AS ce --递归调用
    ON c.ParentId = ce.Id
)

SELECT * FROM COL_CTE

输出结果如下:

0表示顶级栏目。1就是1级栏目。语法非常优雅。就一个SELECT * FRON COL_CTE。这正是CTE强大的地方,但是,这要有约束,否则如果无限制递归可以会消耗掉非常多的系统资源。下面来看看如何限制递归的最大次数。

如将上面的查询语法改为:

WITH COL_CTE(Id,Name,ParentId,tLevel )
AS
(
    --基本语句
    SELECT Id,Name,ParentId,0 AS tLevel FROM Col
    WHERE ParentId = 0
    UNION ALL
    --递归语句
    SELECT c.Id,c.Name,c.ParentId,ce.tLevel+1 AS tLevel FROM COL as c 
    INNER JOIN COL_CTE AS ce 
    ON c.ParentId = ce.Id
)

SELECT * FROM COL_CTE
OPTION(MAXRECURSION 2)--指定最大递归次数为2

我们知道在上面的查询中,要查到天河区新闻最少要递归3次,但是现在只递归2次,运行是什么结果呢?

提示信息如下:

消息 530,级别 16,状态 1,第 1 行
语句被终止。完成执行语句前已用完最大递归 2。
CTE是一种十分优雅的存在。CTE所带来最大的好处是代码可读性的提升,这是良好代码的必须品质之一。使用递归CTE可以更加轻松愉快的用优雅简洁的方式实现复杂的查询。

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