高级SQL技巧详解与实例

在数据处理与分析领域，高级SQL技巧是提升效率与准确性的关键。本文将结合参考资料，对高级SQL技巧进行系统的整理与解读，并通过实例展示其应用。

一、窗口函数

窗口函数是一种在SQL中执行复杂计算的强大工具，它们允许用户在一组行（称为窗口）上执行计算，而不会将这些行合并成单个结果行。窗口函数在处理排名、累计和运行总和等场景中非常有用。

基本语法：

<窗口函数> OVER([PARTITION BY <分区列>][ORDER BY <排序列>])

常见窗口函数：

1. ROW_NUMBER()：为每一行分配一个唯一的序号。
2. RANK()：为每一行分配一个序号，但序号间可能有跳跃（如有两行数据相同，则它们共享同一序号，下一行的序号将跳过）。
3. DENSE_RANK()：为每一行分配一个序号，序号间无跳跃（即使两行数据相同，也会为下一行分配连续的序号）。
4. LEAD() 和 LAG()：用于访问同一窗口中前一行或后一行的数据。

实例：

SELECT employee_id, department_id, salary,
       ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS row_num,
       RANK() OVER(PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS rank,
       DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS dense_rank,
       LAG(salary, 1) OVER(PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS previous_salary
FROM employees;

二、递归查询

递归查询允许用户在一个查询中多次引用同一个表，这在处理树形结构数据（如组织架构、目录结构）时非常有用。

基本语法：

WITH RECURSIVE cte_name AS (
    初始查询
    UNION ALL
    递归查询
)
SELECT * FROM cte_name;

实例：

WITH RECURSIVE EmployeeCTE AS (
    SELECT employee_id, manager_id, 1 AS level
    FROM employees
    WHERE manager_id IS NULL
    UNION ALL
    SELECT e.employee_id, e.manager_id, ecte.level + 1
    FROM employees e
    INNER JOIN EmployeeCTE ecte ON e.manager_id = ecte.employee_id
)
SELECT employee_id, employee_name, level
FROM EmployeeCTE
ORDER BY level, employee_id;

三、公共表表达式（CTEs）

CTE是一种临时的结果集，只在单个查询的执行周期内有效。它有助于使复杂查询更加易读和易维护。

基本语法：

WITH cte_name AS (
    查询语句
)
SELECT * FROM cte_name;

实例：

WITH SalesCTE AS (
    SELECT employee_id, SUM(amount) AS total_sales
    FROM sales
    GROUP BY employee_id
)
SELECT employee_id, total_sales
FROM SalesCTE
WHERE total_sales > 10000;

四、子查询

子查询是嵌套在另一个查询中的查询，常用于筛选条件和数据过滤。

实例：

SELECT employee_id, salary
FROM employees
WHERE salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees);

五、集合操作

集合操作允许用户将两个或多个查询结果集进行合并或比较。常见的集合操作符包括UNION、INTERSECT和EXCEPT。

实例：

-- 合并两个查询结果集
SELECT name FROM customers
UNION
SELECT name FROM suppliers;

-- 找出两个查询结果集的交集
SELECT name FROM customers
INTERSECT
SELECT name FROM suppliers;

-- 找出只在第一个查询结果集中存在的记录
SELECT name FROM customers
EXCEPT
SELECT name FROM suppliers;

六、其他高级技巧

1. 临时函数：在支持的数据库中（如PostgreSQL），可以定义临时函数来封装复杂的逻辑，增强代码重用性。
2. 日期时间操作：包括日期加减、日期格式转换等。
3. 索引优化：创建适当的索引可以显著提高查询性能。
4. 自联结：一个表与自身进行联结，常用于处理相对数据。
5. 分页：使用LIMIT子句进行分页查询，减少大偏移量