SQL Server窗口框架——ROWS、RANGE

說到窗口框架就不得不提起開窗函數。

開窗函數支持分區、排序和框架三種元素，其語法格式如下：

OVER (   
       [ <PARTITION BY clause> ]  
       [ <ORDER BY clause> ]   
       [ <ROW or RANGE clause> ]  
      )  

窗口分區：

就是將窗口指定列具有相同值的那些行進行分區，分區與分組比較類似，但是分組指定后對於整個SELECT語句只能按照這個分組，不過

分區可以在一條語句中指定不同的分區。

<PARTITION BY clause> ::=  
PARTITION BY value_expression , ... [ n ]  

窗口排序：

分區之后可以指定排序列，那么在窗口計算之前，各個窗口的行的邏輯順序將確定。

<ORDER BY clause> ::=  
ORDER BY order_by_expression  
    [ COLLATE collation_name ]   
    [ ASC | DESC ]   
    [ ,...n ]  

窗口框架：

框架是對窗口進行進一步的分區，框架有兩種范圍限定方式：一種是使用ROWS子句，通過指定當前行之前或之后的固定數目的行來限制分區中的行數；

另一種是RANGE子句，按照排序列的當前值，根據相同值來確定分區中的行數。

<ROW or RANGE clause> ::=  
{ ROWS | RANGE } <window frame extent>  

<window frame extent> ::=   
{   <window frame preceding>  
  | <window frame between>  
}  
<window frame between> ::=   
  BETWEEN <window frame bound> AND <window frame bound>  

<window frame bound> ::=   
{   <window frame preceding>  
  | <window frame following>  
}  

<window frame preceding> ::=   
{  
    UNBOUNDED PRECEDING  
  | <unsigned_value_specification> PRECEDING  
  | CURRENT ROW  
}  

<window frame following> ::=   
{  
    UNBOUNDED FOLLOWING  
  | <unsigned_value_specification> FOLLOWING  
  | CURRENT ROW  
}  

<unsigned value specification> ::=   
{  <unsigned integer literal> } 

當使用框架時，必須要有ORDER BY子句，如果僅指定了ORDER BY子句而未指定框架，那么默認框架將采用 RANGE UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW。

如果窗口函數沒有指定ORDER BY子句，也就不存在ROWS/RANGE窗口的計算。

如果ROWS/RANGE子句采用 <window frame preceding>，那么CURRENT ROW 作為框架的默認結束行，例如：“ROWS 5 PRECEDING” 等價於 “ROWS BETWEEN 5 PRECEDING AND CURRENT ROW”。

PS：RANGE 只支持使用 UNBOUNDED 和 CURRENT ROW 窗口框架分隔符。

 

未使用 partition by 指定分區示例：

select *,
sum(U_Id) over(order by U_Id) 列1,
sum(U_Id) over(order by U_Id RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列2,
sum(U_Id) over(order by U_Id rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列3,
sum(U_Id) over(order by U_Id rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following) 列4,
sum(U_Id) over(order by U_Id ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW) 列5
from UserInfo

結果分析：

RANGE 是邏輯窗口，是指定當前行對應值的范圍取值，列數不固定，只要行值在范圍內，對應列都包含在內。

ROWS 是物理窗口，即根據order by 子句排序后，取的前N行及后N行的數據計算。（與當前行的值無關，只與排序后的行號相關）

【列1】未指定窗口，所以默認為 RANGE UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW，故此與【列2】值相同。

【列2】RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW 表示指定取值范圍為 當前行與當前行前面的所有行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：3+1　　第三行的值為：4+3+1

【列3】rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW 表示指定取值范圍為 當前行與當前行前面的所有行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：3+1　　第三行的值為：4+3+1

【列4】rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following 表示指定取值范圍為 當前行與前一行和后兩行的值。

即第一行的值為：1+3+4　　第二行的值為：1+3+4+5　　第三行的值為：3+4+5+6

【列5】ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW 表示指定取值范圍為 當前行與前一行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：1+3　　第三行的值為：3+4

 

使用 partition by 指定分區示例：

select *,
sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id) 列1,
sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列2,
sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列3,
sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following) 列4,
sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW) 列5
from UserInfo

以上根據 列（U_Pwd）被分為3個區，使用 partition by 指定分區就是先進行分區，然后再根據指定窗口和指定窗口取值范圍進行計算。

 

參考：

https://docs.microsoft.com/en-us/sql/t-sql/queries/select-over-clause-transact-sql