Sql学习第三天——SQL 关于CTE(公用表达式)的递归

2020-03-13 作者:计算机教程   |   浏览(72)

关于使用CTE(公用表表达式)的递归查询----SQL Server 2005及以上版本

一.WITH AS的含义 WITH AS短语,也叫做子查询部分,可以让你做很多事情,定义一个SQL片断,该SQL片断会被整个SQL语句所用到。有的时候,是为了让SQL语句的可读性更高些,也有可能是在UNION ALL的不同部分,作为提供数据的部分。 特别对于UNION ALL比较有用。因为UNION ALL的每个部分可能相同,但是如果每个部分都去执行一遍的话,则成本太高,所以可以使用WITH AS短语,则只要执行一遍即可。如果WITH AS短语所定义的表名被调用两次以上,则优化器会自动将WITH AS短语所获取的数据放入一个TEMP表里,如果只是被调用一次,则不会。而提示materialize则是强制将WITH AS短语里的数据放入一个全局临时表里。很多查询通过这种方法都可以提高速度。 二.使用方法 先看下面一个嵌套的查询语句: 复制代码 代码如下: select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like 'C%') 上面的查询语句使用了一个子查询。虽然这条SQL语句并不复杂,但如果嵌套的层次过多,会使SQL语句非常难以阅读和维护。因此,也可以使用表变量的方式来解决这个问题,SQL语句如下: 复制代码 代码如下: declare @t table(CountryRegionCode nvarchar(3)) insert into @t(CountryRegionCode) (select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like 'C%') select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from @t) 虽然上面的SQL语句要比第一种方式更复杂,但却将子查询放在了表变量@t中,这样做将使SQL语句更容易维护,但又会带来另一个问题,就是性能的损失。由于表变量实际上使用了临时表,从而增加了额外的I/O开销,因此,表变量的方式并不太适合数据量大且频繁查询的情况。为此,在SQL Server 2005中提供了另外一种解决方案,这就是公用表表达式,使用CTE,可以使SQL语句的可维护性,同时,CTE要比表变量的效率高得多。 下面是CTE的语法: 复制代码 代码如下: [ WITH common_table_expression [ ,n ] ] common_table_expression::= expression_name [ ( column_name [ ,n ] ) ] AS ( CTE_query_definition ) 现在使用CTE来解决上面的问题,SQL语句如下: 复制代码 代码如下: with cr as ( select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like 'C%' ) select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from cr) 其中cr是一个公用表表达式,该表达式在使用上与表变量类似,只是SQL Server 2005在处理公用表表达式的方式上有所不同。 在使用CTE时应注意如下几点: 1. CTE后面必须直接跟使用CTE的SQL语句,否则,CTE将失效。如下面的SQL语句将无法正常使用CTE: 复制代码 代码如下: with cr as ( select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like 'C%' ) select * from person.CountryRegion -- 应将这条SQL语句去掉 -- 使用CTE的SQL语句应紧跟在相关的CTE后面 -- select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from cr) 2. CTE后面也可以跟其他的CTE,但只能使用一个with,多个CTE中间用逗号分隔,如下面的SQL语句所示: 复制代码 代码如下: with cte1 as ( select * from table1 where name like 'abc%' ), cte2 as ( select * from table2 where id 20 ), cte3 as ( select * from table3 where price 100 ) select a.* from cte1 a, cte2 b, cte3 c where a.id = b.id and a.id = c.id 3. 如果CTE的表达式名称与某个数据表或视图重名,则紧跟在该CTE后面的SQL语句使用的仍然是CTE,当然,后面的SQL语句使用的就是数据表或视图了,如下面的SQL语句所示: 复制代码 代码如下: -- table1是一个实际存在的表 with table1 as ( select * from persons where age 30 ) select * from table1 -- 使用了名为table1的公共表表达式 select * from table1 -- 使用了名为table1的数据表 4. CTE 可以引用自身,也可以引用在同一 WITH 子句中预先定义的 CTE。不允许前向引用。 5. 不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句: COMPUTE 或 COMPUTE BY ORDER BY INTO 带有查询提示的 OPTION 子句 FOR XML FOR BROWSE 6. 如果将 CTE 用在属于批处理的一部分的语句中,那么在它之前的语句必须以分号结尾,如下面的SQL所示: 复制代码 代码如下: declare @s nvarchar(3) set @s = 'C%' ; -- 必须加分号 with t_tree as ( select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like @s ) select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from t_tree) CTE除了可以简化嵌套SQL语句外,还可以进行递归调用。 微软从SQl2005起引入了CTE(Common Table Expression)以强化T-SQL。这是一个类似于非持久视图的好东东。 按照MSDN介绍 1、公用表表达式 (CTE) 可以认为是在单个 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 CREATE VIEW 语句的执行范围内定义的临时结果集。CTE 与派生表类似,具体表现在不存储为对象,并且只在查询期间有效。与派生表的不同之处在于,CTE 可自引用,还可在同一查询中引用多次。 CTE 可用于: 创建递归查询。有关详细信息,请参阅使用公用表表达式的递归查询。 在不需要常规使用视图时替换视图,也就是说,不必将定义存储在元数据中。 启用按从标量嵌套 select 语句派生的列进行分组,或者按不确定性函数或有外部访问的函数进行分组。 在同一语句中多次引用生成的表。 使用 CTE 可以获得提高可读性和轻松维护复杂查询的优点。查询可以分为单独块、简单块、逻辑生成块。之后,这些简单块可用于生成更复杂的临时 CTE,直到生成最终结果集。可以在用户定义的例程中定义 CTE。 2、公用表表达式 (CTE) 具有一个重要的优点,那就是能够引用其自身,从而创建递归 CTE。递归 CTE 是一个重复执行初始 CTE 以返回数据子集直到获取完整结果集的公用表表达式。当某个查询引用递归 CTE 时,它即被称为递归查询。递归查询通常用于返回分层数据,例如:显示某个组织图中的雇员或物料清单方案中的数据。 递 归 CTE 可以极大地简化在 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 CREATE VIEW 语句中运行递归查询所需的代码。在 SQL Server 的早期版本中,递归查询通常需要使用临时表、游标和逻辑来控制递归步骤流。有关公用表表达式的详细信息,请参阅使用公用表表达式。 这里举例说明如下: 为了描述方便,邀月特地列举了一个常见的自关联Table 表结构如下: 表结构 复制代码 代码如下: CREATE TABLE [dbo].[CategorySelf]( [PKID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL, [C_Name] [nvarchar](50) NOT NULL, [C_Level] [int] NOT NULL, [C_Code] [nvarchar](255) NULL, [C_Parent] [int] NOT NULL, [InsertTime] [datetime] NOT NULL, [InsertUser] [nvarchar](50) NULL, [UpdateTime] [datetime] NOT NULL, [UpdateUser] [nvarchar](50) NULL, [SortLevel] [int] NOT NULL, [CurrState] [smallint] NOT NULL, [F1] [int] NOT NULL, [F2] [nvarchar](255) NULL CONSTRAINT [PK_OBJECTCATEGORYSELF] PRIMARY KEY CLUSTERED ( [PKID] ASC )WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY] ) ON [PRIMARY] GO 再插入一些测试数据 复制代码 代码如下: Insert INSERT INTO [CategorySelf]([C_Name],[C_Level] ,[C_Code],[C_Parent] ,[InsertTime] ,[InsertUser] ,[UpdateTime] ,[UpdateUser] ,[SortLevel] ,[CurrState] ,[F1] ,[F2]) select '分类1',1,'0',0,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,1,getdate()),'CrackUser',13,0,1,'邀月备注' union all select '分类2',1,'0',0,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,78,getdate()),'CrackUser',12,0,1,'邀月备注' union all select '分类3',1,'0',0,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,6,getdate()),'CrackUser',10,0,1,'邀月备注' union all select '分类4',2,'1',1,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,75,getdate()),'CrackUser',19,0,1,'邀月备注' union all select '分类5',2,'2',2,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,3,getdate()),'CrackUser',17,0,1,'邀月备注' union all select '分类6',3,'1/4',4,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,4,getdate()),'CrackUser',16,0,1,'邀月备注' union all select '分类7',3,'1/4',4,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,5,getdate()),'CrackUser',4,0,1,'邀月备注' union all select '分类8',3,'2/5',5,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,6,getdate()),'CrackUser',3,0,1,'邀月备注' union all select '分类9',4,'1/4/6',6,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,7,getdate()),'CrackUser',5,0,1,'邀月备注' union all select '分类10',4,'1/4/6',6,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,7,getdate()),'CrackUser',63,0,1,'邀月备注' union all select '分类11',4,'1/4/6',6,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,8,getdate()),'CrackUser',83,0,1,'邀月备注' union all select '分类12',4,'2/5/8',8,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,10,getdate()),'CrackUser',3,0,1,'邀月备注' union all select '分类13',4,'2/5/8',8,GETDATE(),'testUser',DATEADD(dd,15,getdate()),'CrackUser',1,0,1,'邀月备注' 一个典型的应用场景是:在这个自关联的表中,查询以PKID为2的分类包含所有子分类。也许很多情况下,我们不得不用临时表/表变量/游标等。现在我们有了CTE,就简单多了 复制代码 代码如下: CTEDemo1 WITH SimpleRecursive(C_Name, PKID, C_Code,C_Parent) AS (SELECT C_Name, PKID, C_Code,C_Parent FROM CategorySelf WHERE PKID = 2 UNION ALL SELECT p.C_Name, p.PKID, p.C_Code,p.C_parent FROM CategorySelf P INNER JOIN SimpleRecursive A ON A.PKID = P.C_Parent ) SELECT sr.C_Name as C_Name, c.C_Name as C_ParentName,sr.C_Code as C_ParentCode FROM SimpleRecursive sr inner join CategorySelf c on sr.C_Parent=c.PKID 查询结果如下:C_Name C_ParentName C_ParentCode 分类5 分类2 2 分类8 分类5 2/5 分类12 分类8 2/5/8 分类13 分类8 2/5/8 感觉怎么样?如果我只想查询第二层,而不是默认的无限查询下去, 可以在上面的SQL后加一个选项 Option(MAXRECURSION 5),注意5表示到第5层就不往下找了。如果只想找第二层,但实际结果有三层,此时会出错, Msg 530, Level 16, State 1, Line 1 The statement terminated. The maximum recursion 1 has been exhausted before statement completion. 此时可以通过where条件来解决,而保证不出错,看如下SQL语句: CTEDemo2 复制代码 代码如下: WITH SimpleRecursive(C_Name, PKID, C_Code,C_Parent,Sublevel) AS (SELECT C_Name, PKID, C_Code,C_Parent,0 FROM CategorySelf WHERE PKID = 2 UNION ALL SELECT p.C_Name, p.PKID, p.C_Code,p.C_parent,Sublevel 1 FROM CategorySelf P INNER JOIN SimpleRecursive A ON A.PKID = P.C_Parent ) SELECT sr.C_Name as C_Name, c.C_Name as C_ParentName,sr.C_Code as C_ParentCode FROM SimpleRecursive sr inner join CategorySelf c on sr.C_Parent=c.PKID where SubLevel=2 查询结果: C_Name C_ParentName C_ParentCode 分类5 分类2 2 分类8 分类5 2/5 当然,我们不是说CTE就是万能的。通过好的表设计也可以某种程度上解决特定的问题。下面用常规的SQL实现上面这个需求。 注意:上面表中有一个字段很重要,就是C_Code,编码 ,格式如"1/2",“2/5/8"表示该分类的上级分类是1/2,2/5/8 这样,我们查询就简单多,查询以PKID为2的分类包含所有子分类: 复制代码 代码如下: SELECT C_Name as C_Name, (Select top 1 C_Name from CategorySelf s where c.C_Parent=s.PKID) as C_ParentName,C_Code as C_ParentCode from CategorySelf c where C_Code like '2/%' 查询以PKID为2的分类包含所有子分类,且级别不大于3 复制代码 代码如下: SELECT C_Name as C_Name, (Select top 1 C_Name from CategorySelf s where c.C_Parent=s.PKID) as C_ParentName,C_Code as C_ParentCode from CategorySelf c where C_Code like '2/%' and C_Level=3 查询结果同上,略去。这里我们看出,有时候,好的表结构设计相当重要。 邀月于2009.10.23 1:36 完成分享。 有人很关心性能问题。目前没有测试过。稍后会附上百万级测试报告。不过,有两点理解邀月忘了补充: 一、CTE其实是面向对象的,运行的基础是CLR。一个很好的说明是With查询语句中是区分字段的大小写的。即"C_Code"和"c_Code"是不一样的,后者会报错。这与普通的SQL语句不同。 二、 这个应用示例重在简化业务逻辑,即便是性能不佳,但对临时表/表变量/游标等传统处理方式是一种业务层次上的简化或者说是优化。 公用表表达式 (CTE) 可以认为是在单个 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 CREATE VIEW 语句的执行范围内定义的临时结果集。CTE 与派生表类似,具体表现在不存储为对象,并且只在查询期间有效。与派生表的不同之处在于,CTE 可自引用,还可在同一查询中引用多次。 CTE 可用于: 创建递归查询。 在不需要常规使用视图时替换视图,也就是说,不必将定义存储在元数据中。 启用按从标量嵌套 select 语句派生的列进行分组,或者按不确定性函数或有外部访问的函数进行分组。 在同一语句中多次引用生成的表。 使用 CTE 可以获得提高可读性和轻松维护复杂查询的优点。查询可以分为单独块、简单块、逻辑生成块。之后,这些简单块可用于生成更复杂的临时 CTE,直到生成最终结果集。 可以在用户定义的例程中定义 CTE。 CTE 的结构 CTE 由表示 CTE 的表达式名称、可选列列表和定义 CTE 的查询组成。定义 CTE 后,可以在 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句中对其进行引用,就像引用表或视图一样。CTE 也可用于 CREATE VIEW 语句,作为定义 SELECT 语句的一部分。 CTE 的基本语法结构如下: WITH expression_name [ ( column_name [,...n] ) ] AS ( CTE_query_definition ) 只有在查询定义中为所有结果列都提供了不同的名称时,列名称列表才是可选的。 运行 CTE 的语句为: SELECT column_list FROM expression_name 示例: 复制代码 代码如下: with s_name as ( select s.name, sc.c,sc.grade from SQL Server student AS s,sc where s.s#=sc.s# ) select * from s_name 在使用CTE时应注意如下几点: 1. CTE后面必须直接跟使用CTE的SQL语句,否则,CTE将失效。 2. CTE后面也可以跟其他的CTE,但只能使用一个with,多个CTE中间用逗号分隔。 3. 如果CTE的表达式名称与某个数据表或视图重名,则紧跟在该CTE后面的SQL语句使用的仍然是CTE,当然,后面的SQL语句使用的就是数据表或视图了。

公用表表达式 (CTE) 具有一个重要的优点,那就是能够引用其自身,从而创建递归 CTE。递归 CTE 是一个重复执行初始 CTE 以返回数据子集直到获取完整结果集的公用表表达式。

  1. CTE 可以引用自身,也可以引用在同一 WITH 子句中预先定义的 CTE。不允许前向引用。 5. 不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句: COMPUTE 或 COMPUTE BY ORDER BY INTO 带有查询提示的 OPTION 子句 FOR XML FOR BROWSE 6. 如果将 CTE 用在属于批处理的一部分的语句中,那么在它之前的语句必须以分号结尾。

当某个查询引用递归 CTE 时,它即被称为递归查询。递归查询通常用于返回分层数据,例如:显示某个组织图中的雇员或物料清单方案中的数据。

递归 CTE 可以极大地简化在 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 CREATE VIEW 语句中运行递归查询所需的代码。在 SQL Server 的早期版本中,递归查询通常需要使用临时表、游标和逻辑来控制递归步骤流。

CTE 的基本语法结构如下:复制代码 代码如下: WITH expression_name [ ( column_name [,...n] ) ] AS ( CTE_query_definition ) --只有在查询定义中为所有结果列都提供了不同的名称时,列名称列表才是可选的。 --运行 CTE 的语句为: SELECT column_list FROM expression_name;在使用CTE时应注意如下几点:

CTE后面必须直接跟使用CTE的SQL语句,否则,CTE将失效。如下面的SQL语句将无法正常使用CTE:复制代码 代码如下: with cr as --select * from person.CountryRegion --如果加上这句话后面用到cr将报错 select * from cr2. CTE后面也可以跟其他的CTE,但只能使用一个with,多个CTE中间用逗号分隔,如下面的SQL语句所示:复制代码 代码如下: with cte1 as ( select * from table1 where name like '测试%' ), cte2 as ( select * from table2 where id 20 ), cte3 as ( select * from table3 where price 100 ) select a.* from cte1 a, cte2 b, cte3 c where a.id = b.id and a.id = c.id 3. 如果CTE的表达式名称与某个数据表或视图重名,则紧跟在该CTE后面的SQL语句使用的仍然是CTE,当然,后面的SQL语句使用的就是数据表或视图。

  1. CTE 可以引用自身,也可以引用在同一 WITH 子句中预先定义的 CTE。

  2. 不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句:复制代码 代码如下: COMPUTE 或 COMPUTE BY ORDER BY INTO 带有查询提示的 OPTION 子句 FOR XML FOR BROWSE 6. 如果将 CTE 用在属于批处理的一部分的语句中,那么在它之前的语句必须以分号结尾,如下面的SQL所示:复制代码 代码如下:declare @s nvarchar(3) set @s = '测试%'; -- 必须加分号 with t_tree as ( select * from 表 where 字段 like @s ) select * from t_tree------------------------------------操作------------------------------------

上面可能对with as说的有点儿啰嗦了,下面进入正题:

老规矩先建表(Co_ItemNameSet):复制代码 代码如下: CREATE TABLE [dbo].[Co_ItemNameSet]( [ItemId] [int] NULL, [ParentItemId] [int] NULL, [ItemName] [nchar](10) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL ) ON [PRIMARY] 插入数据:复制代码 代码如下: --给表插入数据 insert into dbo.Co_ItemNameSet values(2,0,'管理费用') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(3,0,'销售费用') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(4,0,'财务费用') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(5,0,'生产成本') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(35,5,'材料') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(36,5,'人工') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(37,5,'制造费用') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(38,35,'原材料') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(39,35,'主要材料') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(40,35,'间辅材料') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(41,36,'工资') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(42,36,'福利') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(43,2,'管理费用子项') insert into dbo.Co_ItemNameSet values(113,43,'管理费用子项的子项') 查询插入的数据:复制代码 代码如下:--查询数据 select * from Co_ItemNameSet 结果图:

题目需求是:查询ItemId=2及子节点,也就是管理费用和其下属所有节点的信息

操作1:先看看不用CTE递归操作的sql语句如下:复制代码 代码如下: declare @i int select @i=2; create table #tem( [ItemId]www.2003.com, [INT] NOT NULL, [level] INT ); create table #list( [ItemId] [INT] NOT NULL, [ParentItemId] [INT] NOT NULL default ((0)), [ItemName] [nvarchar](100) NOT NULL default (''), [level] int ); insert INTO #tem([ItemId],[level]) select ItemId,1 from Co_ItemNameSet where itemid=@i insert into #list([ItemId],[ParentItemId],[ItemName],[level]) select ItemId,ParentItemId,ItemName,1 from Co_ItemNameSet where itemid=@i declare @level int select @level=1 declare @current INT select @current=0 while(@level0) begin select @current=ItemId from #tem where [level]=@level if @@ROWCOUNT0 begin delete from #tem where [level]=@level and ItemId=@current insert into #tem([ItemId],[level]) select [ItemId],@level 1 from Co_ItemNameSet where ParentItemId=@current insert into #list([ItemId],[ParentItemId],[ItemName],[level]) select [ItemId],[ParentItemId],[ItemName],@level 1 from Co_ItemNameSet where ParentItemId=@current if @@rowcount0 begin select @level=@level 1 end end else begin select @level=@level-1 end end select * from #list drop table #tem drop table #list 结果图:

操作2:用CTE递归操作的sql语句如下:复制代码 代码如下: DECLARE @i INT SELECT @i=2; WITH Co_ItemNameSet_CTE(ItemId,ParentItemId,ItemName,[Level]) AS ( SELECT ItemId,ParentItemId,ItemName,1 AS [Level] FROM Co_ItemNameSet WHERE itemid=@i UNION ALL SELECT c.ItemId,c.ParentItemId,c.ItemName,[Level] 1 FROM Co_ItemNameSet c INNER JOIN Co_ItemNameSet_CTE ct ON c.ParentItemId=ct.ItemId ) SELECT * FROM Co_ItemNameSet_CTE 结果图:

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主要分析一下用CTE的递归操作:

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