MySQL窗口函数：从基础到高级应用

前言

在数据处理和分析场景中，我们常常需要对数据进行分组计算、排名统计、累计求和等操作。传统的聚合函数虽然能满足部分需求，但在处理涉及组内顺序和对比的复杂计算时，往往显得力不从心。MySQL 窗口函数的出现，为这类问题提供了高效且优雅的解决方案。本文我将深入探讨 MySQL 窗口函数的原理、语法、常用函数及实际应用场景，帮助你全面掌握这一强大的数据处理工具。

一、窗口函数基础概念

1.1 什么是窗口函数

窗口函数（Window Function），也称为分析函数，它可以在不改变原有数据行数的情况下，对结果集进行分组内的计算和分析。与普通聚合函数（如SUM、AVG）不同，窗口函数不会将多行数据聚合为一行，而是为每一行数据返回一个计算结果，这些结果基于定义的 “窗口”（即数据子集）进行计算。

1.2 窗口函数的语法结构

窗口函数的基本语法如下：

<窗口函数> OVER (PARTITION BY 
<分组列> ORDER BY 
<排序列> ROWS 
BETWEEN <窗口起始位置> 
AND <窗口结束位置>)

窗口函数：可以是专用窗口函数（如ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()等），也可以是聚合函数（如SUM()、AVG()、COUNT()等）。

OVER关键字：标志着窗口函数的开始，用于定义窗口的范围和计算规则。

PARTITION BY子句：指定分组依据，将数据划分为不同的组，窗口函数将在每个组内分别进行计算。如果省略该子句，则将整个结果集视为一个组。

ORDER BY子句：定义组内数据的排序顺序，影响窗口函数的计算逻辑。例如，在计算累计和时，数据的排序顺序决定了累加的顺序。

ROWS BETWEEN子句：用于定义窗口的范围，即参与计算的数据行区间。常见的取值有：

UNBOUNDED PRECEDING：表示从窗口起始行（第一行）开始。

CURRENT ROW：表示当前行。

UNBOUNDED FOLLOWING：表示到窗口结束行（最后一行）结束。

也可以指定具体的偏移量，如ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING表示当前行及其前一行和后一行。

二、常用窗口函数详解

2.1 排名函数

ROW_NUMBER()

ROW_NUMBER()函数为每一行数据生成一个唯一的连续序号，序号从 1 开始，按照ORDER BY指定的顺序依次递增。常用于分页查询、生成行号等场景。

SELECT 
    order_id,
    order_date,
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY order_date) AS row_num
FROM
    orders;

上述查询结果中，row_num列会根据order_date的升序排列，为每一行订单数据生成一个行号。

RANK()

RANK()函数用于对数据进行排名，相同值的行具有相同的排名，但排名会出现跳跃。例如，若有两个第一名，则下一个排名为第三名。

SELECT 
    product_id,
    product_name,
    price,
    RANK()