mysql 公用表表达式 - WITH AS

1. 概述

WITH AS短语，也叫做子查询部分（subquery factoring），是一种可复用的子查询。有的时候，是为了让SQL语句的可读性更高些，也有可能是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。

2 公用表表达式的优势

先看下面一个嵌套的查询语句：

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：

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（CTE），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：

[ 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：

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（公用表表名），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。

3. 使用方法

3.1 内联格式：列别名写在内部查询中

WITH C AS
(
  SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear, custid
  FROM Sales.Orders
)
SELECT orderyear, COUNT(DISTINCT custid) AS numcusts
FROM C
GROUP BY orderyear;

3.2 外联格式：列别名写在外部查询中

WITH C(orderyear, custid) AS -- 在定义CTE表中定义列名
(
  SELECT YEAR(orderdate), custid
  FROM Sales.Orders
)
SELECT orderyear, COUNT(DISTINCT custid) AS numcusts
FROM C
GROUP BY orderyear;

3.3 使用参数

DECLARE @empid AS INT = 3;

WITH C AS
(
  SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear, custid
  FROM Sales.Orders
  WHERE empid = @empid
)
SELECT orderyear, COUNT(DISTINCT custid) AS numcusts
FROM C
GROUP BY orderyear;

3.4 定义多个CTE

CTE和派生表相关具有以下优势：

如果要在一个CTE中引用另一个CTE，不须要像派生表那样进行嵌套，只需要在同一个WITH字句中定义多个CTE，并用逗号把它们分隔开。每个CTE可以引用在它前面定义的所有CTE，而外部查询则可以引用所有CTE。

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 C1 AS
(
  SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear, custid
  FROM Sales.Orders
),
C2 AS
(
  SELECT orderyear, COUNT(DISTINCT custid) AS numcusts
  FROM C1 -- 引用第一个，必须预先定义
  GROUP BY orderyear
)
SELECT orderyear, numcusts
FROM C2
WHERE numcusts > 70;

3.5 CET中的多个引用

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

WITH YearlyCount AS
(
  SELECT YEAR(orderdate) AS orderyear,
    COUNT(DISTINCT custid) AS numcusts
  FROM Sales.Orders
  GROUP BY YEAR(orderdate)
)
SELECT Cur.orderyear, 
  Cur.numcusts AS curnumcusts, Prv.numcusts AS prvnumcusts,
  Cur.numcusts - Prv.numcusts AS growth
FROM YearlyCount AS Cur
  LEFT OUTER JOIN YearlyCount AS Prv
    ON Cur.orderyear = Prv.orderyear + 1;

3.6 递归CET

WITH EmpsCTE AS
(
  SELECT empid, mgrid, firstname, lastname
  FROM HR.Employees
  WHERE empid = 2
  
  UNION ALL
  
  SELECT C.empid, C.mgrid, C.firstname, C.lastname
  FROM EmpsCTE AS P
    JOIN HR.Employees AS C
      ON C.mgrid = P.empid
)
SELECT empid, mgrid, firstname, lastname
FROM EmpsCTE;

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。

CET注意事项

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（如select、insert、update等），否则，CTE将失效。如下面的SQL语句将无法正常使用CTE：·

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)

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：

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

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：

--  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

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。
不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句：
- COMPUTE 或 COMPUTE BY
- ORDER BY（除非指定了 TOP 子句）
- INTO
- 带有查询提示的 OPTION 子句
- FOR XML
- FOR BROWSE

5 CET、临时表和表变量的比较

5.1 CET优点：

相对于派生表最主要的优势在于可以一次定义，多次使用。
CET大部分地方可以代替临时表。CTE最优秀的地方是在实现递归操作，和替代绝大部分游标的功能。
CET后面必须直接跟使用CTE的SQL语句（如select、insert、update等），否则，CET将失效。但是临时表一直存在，除非drop掉。

5.2 CET缺点：

对于大数据量，由于CET不能建索引，所以明显比临时表差。我给开发的建议是少于1万数据的话，CET和表变量就不要用于做暂存数据的功能。而改用临时表。
数据量大时，CET的性能要比临时表差很多（即使临时表不建索引）
CET要比表变量效率高得多！