MySQL8.0窗口函數入門實踐及總結

前言

MySQL8.0之前，做數據排名統計等相當痛苦，因為沒有像Oracle、SQL SERVER 、PostgreSQL等其他數據庫那樣的窗口函數。但隨著MySQL8.0中新增了窗口函數之後，針對這類統計就再也不是事了，本文就以常用的排序實例介紹MySQL的窗口函數。

1、準備工作

創建表及測試數據

  mysql> use testdb;  Database changed  /* 創建表 */  mysql> create table tb_score(id int primary key auto_increment,stu_no varchar(10),course varchar(50),score decimal(4,1)，key idx_stuNo_course(stu_no,course));  Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)    mysql> show tables;  +------------------+  | Tables_in_testdb |  +------------------+  | tb_score  |  +------------------+    /* 新增一批測試數據 */  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020001','mysql',90),('2020001','C++',85),('2020003','English',100),('2020002','mysql',50),('2020002','C++',70),('2020002','English',99);  Query OK, 6 rows affected (0.00 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020003','mysql',78),('2020003','C++',81),('2020003','English',80),('2020004','mysql',80),('2020004','C++',60),('2020004','English',100);  Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020005','mysql',98),('2020005','C++',96),('2020005','English',70),('2020006','mysql',60),('2020006','C++',90),('2020006','English',70);  Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020007','mysql',50),('2020007','C++',66),('2020007','English',76),('2020008','mysql',90),('2020008','C++',69),('2020008','English',86);  Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020009','mysql',70),('2020009','C++',66),('2020009','English',86),('2020010','mysql',75),('2020010','C++',76),('2020010','English',81);  Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0  mysql> insert into tb_score(stu_no,course,score)values('2020011','mysql',90),('2020012','C++',85),('2020011','English',84),('2020012','English',75),('2020013','C++',96),('2020013','English',88);  Query OK, 6 rows affected (0.01 sec)  Records: 6 Duplicates: 0 Warnings: 0

2、統計每門課程分數的排名

根據每門課程的分數從高到低進行排名，此時，會出現分數相同時怎麼處理的問題，下面就根據不同的窗口函數來處理不同場景的需求

ROW_NUMBER

由結果可以看出，分數相同時按照學號順序進行排名

  mysql> select stu_no,course,score, row_number()over(partition by course order by score desc ) rn   -> from tb_score;  +---------+---------+-------+----+  | stu_no | course | score | rn |  +---------+---------+-------+----+  | 2020005 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020013 | C++ | 96.0 | 2 |  | 2020006 | C++ | 90.0 | 3 |  | 2020001 | C++ | 85.0 | 4 |  | 2020012 | C++ | 85.0 | 5 |  | 2020003 | C++ | 81.0 | 6 |  | 2020010 | C++ | 76.0 | 7 |  | 2020002 | C++ | 70.0 | 8 |  | 2020008 | C++ | 69.0 | 9 |  | 2020007 | C++ | 66.0 | 10 |  | 2020009 | C++ | 66.0 | 11 |  | 2020004 | C++ | 60.0 | 12 |  | 2020003 | English | 100.0 | 1 |  | 2020004 | English | 100.0 | 2 |  | 2020002 | English | 99.0 | 3 |  | 2020013 | English | 88.0 | 4 |  | 2020008 | English | 86.0 | 5 |  | 2020009 | English | 86.0 | 6 |  | 2020011 | English | 84.0 | 7 |  | 2020010 | English | 81.0 | 8 |  | 2020003 | English | 80.0 | 9 |  | 2020007 | English | 76.0 | 10 |  | 2020012 | English | 75.0 | 11 |  | 2020005 | English | 70.0 | 12 |  | 2020006 | English | 70.0 | 13 |  | 2020005 | mysql | 98.0 | 1 |  | 2020001 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020008 | mysql | 90.0 | 3 |  | 2020011 | mysql | 90.0 | 4 |  | 2020004 | mysql | 80.0 | 5 |  | 2020003 | mysql | 78.0 | 6 |  | 2020010 | mysql | 75.0 | 7 |  | 2020009 | mysql | 70.0 | 8 |  | 2020006 | mysql | 60.0 | 9 |  | 2020002 | mysql | 50.0 | 10 |  | 2020007 | mysql | 50.0 | 11 |  +---------+---------+-------+----+  36 rows in set (0.00 sec)mysql> select stu_no,course,score, row_number()over(partition by course order by score desc ) rn   -> from tb_score;  +---------+---------+-------+----+  | stu_no | course | score | rn |  +---------+---------+-------+----+  | 2020005 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020013 | C++ | 96.0 | 2 |  | 2020006 | C++ | 90.0 | 3 |  | 2020001 | C++ | 85.0 | 4 |  | 2020012 | C++ | 85.0 | 5 |  | 2020003 | C++ | 81.0 | 6 |  | 2020010 | C++ | 76.0 | 7 |  | 2020002 | C++ | 70.0 | 8 |  | 2020008 | C++ | 69.0 | 9 |  | 2020007 | C++ | 66.0 | 10 |  | 2020009 | C++ | 66.0 | 11 |  | 2020004 | C++ | 60.0 | 12 |  | 2020003 | English | 100.0 | 1 |  | 2020004 | English | 100.0 | 2 |  | 2020002 | English | 99.0 | 3 |  | 2020013 | English | 88.0 | 4 |  | 2020008 | English | 86.0 | 5 |  | 2020009 | English | 86.0 | 6 |  | 2020011 | English | 84.0 | 7 |  | 2020010 | English | 81.0 | 8 |  | 2020003 | English | 80.0 | 9 |  | 2020007 | English | 76.0 | 10 |  | 2020012 | English | 75.0 | 11 |  | 2020005 | English | 70.0 | 12 |  | 2020006 | English | 70.0 | 13 |  | 2020005 | mysql | 98.0 | 1 |  | 2020001 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020008 | mysql | 90.0 | 3 |  | 2020011 | mysql | 90.0 | 4 |  | 2020004 | mysql | 80.0 | 5 |  | 2020003 | mysql | 78.0 | 6 |  | 2020010 | mysql | 75.0 | 7 |  | 2020009 | mysql | 70.0 | 8 |  | 2020006 | mysql | 60.0 | 9 |  | 2020002 | mysql | 50.0 | 10 |  | 2020007 | mysql | 50.0 | 11 |  +---------+---------+-------+----+  36 rows in set (0.00 sec)

DENSE_RANK

為了讓分數相同時排名也相同，則可以使用DENSE_RANK函數，結果如下：

  mysql> select stu_no,course,score, DENSE_RANK()over(partition by course order by score desc ) rn    -> from tb_score ;   +---------+---------+-------+----+  | stu_no | course | score | rn |  +---------+---------+-------+----+  | 2020005 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020013 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020006 | C++ | 90.0 | 2 |  | 2020001 | C++ | 85.0 | 3 |  | 2020012 | C++ | 85.0 | 3 |  | 2020003 | C++ | 81.0 | 4 |  | 2020010 | C++ | 76.0 | 5 |  | 2020002 | C++ | 70.0 | 6 |  | 2020008 | C++ | 69.0 | 7 |  | 2020007 | C++ | 66.0 | 8 |  | 2020009 | C++ | 66.0 | 8 |  | 2020004 | C++ | 60.0 | 9 |  | 2020003 | English | 100.0 | 1 |  | 2020004 | English | 100.0 | 1 |  | 2020002 | English | 99.0 | 2 |  | 2020013 | English | 88.0 | 3 |  | 2020008 | English | 86.0 | 4 |  | 2020009 | English | 86.0 | 4 |  | 2020011 | English | 84.0 | 5 |  | 2020010 | English | 81.0 | 6 |  | 2020003 | English | 80.0 | 7 |  | 2020007 | English | 76.0 | 8 |  | 2020012 | English | 75.0 | 9 |  | 2020005 | English | 70.0 | 10 |  | 2020006 | English | 70.0 | 10 |  | 2020005 | mysql | 98.0 | 1 |  | 2020001 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020008 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020011 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020004 | mysql | 80.0 | 3 |  | 2020003 | mysql | 78.0 | 4 |  | 2020010 | mysql | 75.0 | 5 |  | 2020009 | mysql | 70.0 | 6 |  | 2020006 | mysql | 60.0 | 7 |  | 2020002 | mysql | 50.0 | 8 |  | 2020007 | mysql | 50.0 | 8 |  +---------+---------+-------+----+  36 rows in set (0.00 sec)

RANK

DENSE_RANK的結果是分數相同時排名相同了，但是下一個名次是緊接著上一個名次的，如果2個並列的第1之後，下一個我想是第3名，則可以使用RANK函數實現

  mysql> select stu_no,course,score, rank()over(partition by course order by score desc ) rn    -> from tb_score;  +---------+---------+-------+----+  | stu_no | course | score | rn |  +---------+---------+-------+----+  | 2020005 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020013 | C++ | 96.0 | 1 |  | 2020006 | C++ | 90.0 | 3 |  | 2020001 | C++ | 85.0 | 4 |  | 2020012 | C++ | 85.0 | 4 |  | 2020003 | C++ | 81.0 | 6 |  | 2020010 | C++ | 76.0 | 7 |  | 2020002 | C++ | 70.0 | 8 |  | 2020008 | C++ | 69.0 | 9 |  | 2020007 | C++ | 66.0 | 10 |  | 2020009 | C++ | 66.0 | 10 |  | 2020004 | C++ | 60.0 | 12 |  | 2020003 | English | 100.0 | 1 |  | 2020004 | English | 100.0 | 1 |  | 2020002 | English | 99.0 | 3 |  | 2020013 | English | 88.0 | 4 |  | 2020008 | English | 86.0 | 5 |  | 2020009 | English | 86.0 | 5 |  | 2020011 | English | 84.0 | 7 |  | 2020010 | English | 81.0 | 8 |  | 2020003 | English | 80.0 | 9 |  | 2020007 | English | 76.0 | 10 |  | 2020012 | English | 75.0 | 11 |  | 2020005 | English | 70.0 | 12 |  | 2020006 | English | 70.0 | 12 |  | 2020005 | mysql | 98.0 | 1 |  | 2020001 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020008 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020011 | mysql | 90.0 | 2 |  | 2020004 | mysql | 80.0 | 5 |  | 2020003 | mysql | 78.0 | 6 |  | 2020010 | mysql | 75.0 | 7 |  | 2020009 | mysql | 70.0 | 8 |  | 2020006 | mysql | 60.0 | 9 |  | 2020002 | mysql | 50.0 | 10 |  | 2020007 | mysql | 50.0 | 10 |  +---------+---------+-------+----+  36 rows in set (0.01 sec)

這樣就實現了各種排序需求。

NTILE

NTILE函數的作用是對每個分組排名後，再將對應分組分成N個小組，例如

  mysql> select stu_no,course,score, rank()over(partition by course order by score desc )rn,NTILE(2)over(partition by course order by score desc ) rn_group from tb_score;  +---------+---------+-------+----+----------+  | stu_no | course | score | rn | rn_group |  +---------+---------+-------+----+----------+  | 2020005 | C++ | 96.0 | 1 | 1 |  | 2020013 | C++ | 96.0 | 1 | 1 |  | 2020006 | C++ | 90.0 | 3 | 1 |  | 2020001 | C++ | 85.0 | 4 | 1 |  | 2020012 | C++ | 85.0 | 4 | 1 |  | 2020003 | C++ | 81.0 | 6 | 1 |  | 2020010 | C++ | 76.0 | 7 | 2 |  | 2020002 | C++ | 70.0 | 8 | 2 |  | 2020008 | C++ | 69.0 | 9 | 2 |  | 2020007 | C++ | 66.0 | 10 | 2 |  | 2020009 | C++ | 66.0 | 10 | 2 |  | 2020004 | C++ | 60.0 | 12 | 2 |  | 2020003 | English | 100.0 | 1 | 1 |  | 2020004 | English | 100.0 | 1 | 1 |  | 2020002 | English | 99.0 | 3 | 1 |  | 2020013 | English | 88.0 | 4 | 1 |  | 2020008 | English | 86.0 | 5 | 1 |  | 2020009 | English | 86.0 | 5 | 1 |  | 2020011 | English | 84.0 | 7 | 1 |  | 2020010 | English | 81.0 | 8 | 2 |  | 2020003 | English | 80.0 | 9 | 2 |  | 2020007 | English | 76.0 | 10 | 2 |  | 2020012 | English | 75.0 | 11 | 2 |  | 2020005 | English | 70.0 | 12 | 2 |  | 2020006 | English | 70.0 | 12 | 2 |  | 2020005 | mysql | 98.0 | 1 | 1 |  | 2020001 | mysql | 90.0 | 2 | 1 |  | 2020008 | mysql | 90.0 | 2 | 1 |  | 2020011 | mysql | 90.0 | 2 | 1 |  | 2020004 | mysql | 80.0 | 5 | 1 |  | 2020003 | mysql | 78.0 | 6 | 1 |  | 2020010 | mysql | 75.0 | 7 | 2 |  | 2020009 | mysql | 70.0 | 8 | 2 |  | 2020006 | mysql | 60.0 | 9 | 2 |  | 2020002 | mysql | 50.0 | 10 | 2 |  | 2020007 | mysql | 50.0 | 10 | 2 |  +---------+---------+-------+----+----------+  36 rows in set (0.01 sec)

3、窗口函數小結

MySQL中還有許多其他的窗口函數，本文列舉一些，大家可以自行測試

MySQL中主要的窗口函數先總結這麼多，建議還是得動手實踐一番。另外，MySQL5.7及之前版本的排序方式的實現很多人已總結，也建議實操一番。