SQL 何时使用公共表达式（CTE）

在本文中，我们将介绍何时使用公共表达式（CTE）以及如何使用它来提高SQL查询的可读性和可维护性。

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什么是公共表达式（CTE）？

公共表达式（Common Table Expression，CTE）是在SQL查询中定义临时结果集的一种方法。它可以被看作是一个临时的命名查询，它允许我们在查询中引用它多次。CTE主要包括两个部分：CTE名称和CTE查询。

下面是一个简单的CTE的例子：

WITH cte_example AS (
    SELECT * FROM customers
    WHERE country = 'USA'
)
SELECT * FROM cte_example;

在上面的例子中，我们创建了一个名为cte_example的CTE，它包含了一个选择语句，该语句选择了所有国家是美国的客户。然后，我们在查询中引用了这个CTE，从中选择了所有的行。

何时使用公共表达式（CTE）？

提高可读性和可维护性: 当我们需要在一条复杂的查询中多次引用同一个结果集时，使用CTE可以大大提高查询的可读性和可维护性。它可以将复杂的逻辑拆分成多个可读性较高的逻辑块，使整个查询更易理解，减少了冗余代码的编写。
重复复用查询: 当我们需要在不同的查询中多次使用同一个结果集时，CTE可以非常方便地实现这个需求。通过在一个查询中定义CTE，我们可以在后续的其他查询中引用它，而不需要重复编写相同的逻辑。
递归查询: 递归查询是使用CTE最常见的用例之一。CTE允许我们在一个查询中引用自身。这在处理层次结构数据（如组织机构图）或解决某些类型的问题（如计算斐波那契数列）时非常有用。

让我们通过一个例子来说明CTE如何提高可读性和可维护性。

假设我们有以下两个表：orders和order_items。我们想要找出某个日期范围内每个顾客所下的订单总额。

orders表：

order_id	customer_id	order_date
1	1	2021-01-01
2	2	2021-01-01
3	1	2021-01-02
4	2	2021-01-02
5	3	2021-01-03
6	1	2021-01-03

order_items表：

item_id	order_id	product	quantity	price
1	1	Apple	2	1.5
2	1	Orange	3	2.0
3	2	Banana	5	0.5
4	3	Apple	1	1.5
5	4	Orange	2	2.0
6	5	Banana	3	0.5
7	6	Strawberry	4	3.0

使用CTE，我们可以将查询拆分为两部分：首先，我们计算每个订单的总金额，然后我们将这些金额按顾客进行汇总。以下是使用CTE的查询示例：

WITH 
    orders_total AS (
        SELECT order_id, SUM(quantity * price) AS total_amount
        FROM order_items
        GROUP BY order_id
    ),
    customer_orders_total AS (
        SELECT o.customer_id, SUM(ot.total_amount) AS total_amount
        FROM orders o
        INNER JOIN orders_total ot ON o.order_id = ot.order_id
        WHERE o.order_date BETWEEN '2021-01-01' AND '2021-01-03'
        GROUP BY o.customer_id
    )
SELECT * FROM customer_orders_total;

在上面的查询中，我们首先创建了一个名为orders_total的CTE，它计算了每个订单的总金额。然后，我们在第二个CTEcustomer_orders_total中汇总了顾客的总金额，并将它们按照顾客进行分组。最后，我们从customer_orders_total查询结果中选择了所有的行。

这个查询使用了CTE来将复杂的逻辑分解为两个可读性更高的逻辑块，使整个查询更易理解和维护。

总结

公共表达式（CTE）是一种在SQL查询中创建临时结果集的方法。它提供了多次引用同一个结果集的能力，提高了查询的可读性和可维护性。使用CTE可以将复杂的查询逻辑拆分为多个易于理解的逻辑块，并可以重复复用查询结果。递归查询是CTE的常见用例之一。通过合理使用公共表达式（CTE），我们可以编写更优雅和高效的SQL查询。