合 PG中的CTE（with语句、公共表表达式）

2021年7月20日

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Tags： PG WITH CTE 公共表表达式

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简介
注意
提示
提示
WITH中的数据修改语句
WITH RECURSIVE（WITH 递归）
WITH RECURSIVE实例
WITH RECURSIVE 执行过程
WITH RECURSIVE 防止死循环
WITH使用注意事项
示例
总结

本页目录 隐藏

1) 简介

1.1) 注意

2) 相关文章

简介

WITH提供了一种方式来书写在一个大型查询中使用的辅助语句。这些语句通常被称为公共表表达式或CTE（Common Table Expressions），它们可以被看成是定义只在一个查询中存在的临时表。在WITH子句中的每一个辅助语句可以是一个SELECT、INSERT、UPDATE或DELETE，并且WITH子句本身也可以被附加到一个主语句，主语句也可以是SELECT、INSERT、UPDATE或DELETE。

使用PostgreSQL CTE(common table expressions)可以简化复杂查询，PostgreSQL CTE(common table expressions) 是临时结果，可以在其他SQL中引用，如SELECT, INSERT, UPDATE 和 DELETE，其仅存在于查询执行期间。

在 PostgreSQL 中，WITH 子句提供了一种编写辅助语句的方法，以便在更大的查询中使用。

WITH 子句有助于将复杂的大型查询分解为更简单的表单，便于阅读。这些语句通常称为通用表表达式（Common Table Express， CTE），也可以当做一个为查询而存在的临时表。

WITH 子句是在多次执行子查询时特别有用，允许我们在查询中通过它的名称(可能是多次)引用它。

WITH 子句在使用前必须先定义。

下面是创建CTE的语法：

WITH cte_name (column_list) AS (
    CTE_query_definition 
)
statement;

WITH cte_name (column_list) AS (

CTE_query_definition

)

statement;

首先，指定CTE的名称，接着是可选的列字段列表
其次，在with子句体内，指定查询作为返回结果集，如果没有显示指定列字段列表，则CTE_query_definition 的select 字段列表将作为CTE的字段列表。
第三，在其他SQL语句中可以向使用表或视图一样使用CTE，语句包括SELECT, INSERT, UPDATE 和 DELETE。
CTE一般用于简化复杂join和子查询。

WITH中SELECT的基本价值是将复杂的查询分解称为简单的部分。一个例子：

WITH regional_sales AS (
    SELECT region, SUM(amount) AS total_sales
    FROM orders
    GROUP BY region
), top_regions AS (
    SELECT region
    FROM regional_sales
    WHERE total_sales > (SELECT SUM(total_sales)/10 FROM regional_sales)
)
SELECT region,
       product,
       SUM(quantity) AS product_units,
       SUM(amount) AS product_sales
FROM orders
WHERE region IN (SELECT region FROM top_regions)
GROUP BY region, product;

WITH regional_sales AS (

SELECT region, SUM(amount) AS total_sales

FROM orders

GROUP BY region

), top_regions AS (

SELECT region

FROM regional_sales

WHERE total_sales > (SELECT SUM(total_sales)/10 FROM regional_sales)

)

SELECT region,

product,

SUM(quantity) AS product_units,

SUM(amount) AS product_sales

FROM orders

WHERE region IN (SELECT region FROM top_regions)

GROUP BY region, product;

它只显示在高销售区域每种产品的销售总额。WITH子句定义了两个辅助语句regional_sales和top_regions，其中regional_sales的输出用在top_regions中而top_regions的输出用在主SELECT查询。这个例子可以不用WITH来书写，但是我们必须要用两层嵌套的子SELECT。使用这种方法要更简单些。

可选的RECURSIVE修饰符将WITH从单纯的句法便利变成了一种在标准SQL中不能完成的特性。通过使用RECURSIVE，一个WITH查询可以引用它自己的输出。一个非常简单的例子是计算从1到100的整数合的查询：

WITH RECURSIVE t(n) AS (
    VALUES (1)
  UNION ALL
    SELECT n+1 FROM t WHERE n < 100
)
SELECT sum(n) FROM t;

WITH RECURSIVE t(n) AS (

VALUES (1)

UNION ALL

SELECT n+1 FROM t WHERE n < 100

)

SELECT sum(n) FROM t;

一个递归WITH查询的通常形式总是一个非递归项，然后是UNION（或者UNION ALL），再然后是一个递归项，其中只有递归项能够包含对于查询自身输出的引用。这样一个查询可以被这样执行：

递归查询求值

计算非递归项。对UNION（但不对UNION ALL），抛弃重复行。把所有剩余的行包括在递归查询的结果中，并且也把它们放在一个临时的工作表中。
只要工作表不为空，重复下列步骤：
1. 计算递归项，用当前工作表的内容替换递归自引用。对UNION（不是UNION ALL），抛弃重复行以及那些与之前结果行重复的行。将剩下的所有行包括在递归查询的结果中，并且也把它们放在一个临时的中间表中。
2. 用中间表的内容替换工作表的内容，然后清空中间表。

注意

严格来说，这个处理是迭代而不是递归，但是RECURSIVE是SQL标准委员会选择的术语。

在上面的例子中，工作表在每一步只有一个行，并且它在连续的步骤中取值从1到100。在第100步，由于WHERE子句导致没有输出，因此查询终止。

递归查询通常用于处理层次或者树状结构的数据。一个有用的例子是这个用于找到一个产品的直接或间接部件的查询，只要给定一个显示了直接包含关系的表：

WITH RECURSIVE included_parts(sub_part, part, quantity) AS (
    SELECT sub_part, part, quantity FROM parts WHERE part = 'our_product'
  UNION ALL
    SELECT p.sub_part, p.part, p.quantity
    FROM included_parts pr, parts p
    WHERE p.part = pr.sub_part
)
SELECT sub_part, SUM(quantity) as total_quantity
FROM included_parts
GROUP BY sub_part

WITH RECURSIVE included_parts(sub_part, part, quantity) AS (

SELECT sub_part, part, quantity FROM parts WHERE part = 'our_product'

UNION ALL

SELECT p.sub_part, p.part, p.quantity

FROM included_parts pr, parts p

WHERE p.part = pr.sub_part

)

SELECT sub_part, SUM(quantity) as total_quantity

FROM included_parts

GROUP BY sub_part

在使用递归查询时，确保查询的递归部分最终将不返回元组非常重要，否则查询将会无限循环。在某些时候，使用UNION替代UNION ALL可以通过抛弃与之前输出行重复的行来达到这个目的。不过，经常有循环不涉及到完全重复的输出行：它可能只需要检查一个或几个域来看相同点之前是否达到过。处理这种情况的标准方法是计算一个已经访问过值的数组。例如，考虑下面这个使用link域搜索表graph的查询：

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 1
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth) AS (

SELECT g.id, g.link, g.data, 1

FROM graph g

UNION ALL

SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1

FROM graph g, search_graph sg

WHERE g.id = sg.link

)

SELECT * FROM search_graph;

如果link关系包含环，这个查询将会循环。因为我们要求一个“depth”输出，仅仅将UNION ALL 改为UNION不会消除循环。反过来在我们顺着一个特定链接路径搜索时，我们需要识别我们是否再次到达了一个相同的行。我们可以项这个有循环倾向的查询增加两个列path和cycle：

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, path, cycle) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 1,
      ARRAY[g.id],
      false
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,
      path || g.id,
      g.id = ANY(path)
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link AND NOT cycle
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, path, cycle) AS (

SELECT g.id, g.link, g.data, 1,

ARRAY[g.id],

false

FROM graph g

UNION ALL

SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,

path || g.id,

g.id = ANY(path)

FROM graph g, search_graph sg

WHERE g.id = sg.link AND NOT cycle

)

SELECT * FROM search_graph;

除了阻止环，数组值对于它们自己的工作显示到达任何特定行的“path”也有用。

在通常情况下如果需要检查多于一个域来识别一个环，请用行数组。例如，如果我们需要比较域f1和f2：

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, path, cycle) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 1,
      ARRAY[ROW(g.f1, g.f2)],
      false
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,
      path || ROW(g.f1, g.f2),
      ROW(g.f1, g.f2) = ANY(path)
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link AND NOT cycle
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, path, cycle) AS (

SELECT g.id, g.link, g.data, 1,

ARRAY[ROW(g.f1, g.f2)],

false

FROM graph g

UNION ALL

SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,

path || ROW(g.f1, g.f2),

ROW(g.f1, g.f2) = ANY(path)

FROM graph g, search_graph sg

WHERE g.id = sg.link AND NOT cycle

)

SELECT * FROM search_graph;

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