CROSS APPLY

本文详细介绍了 SQL Server 2005 中新增的 APPLY 表运算符的功能,包括其两种形式:OUTERAPPLY 和 CROSSAPPLY。通过实际操作示例,展示了如何利用 APPLY 运算符实现复杂的数据处理任务,如字符串分隔、生成动态结果集等。特别强调了 CROSSAPPLY 和 OUTERAPPLY 的区别以及它们在不同场景下的应用。

原文网址:http://www.jb51.net/article/28666.htm

SQL Server数据库操作中,在2005以上的版本新增加了一个APPLY表运算符的功能。新增的APPLY表运算符把右表表达式应用到左表表达式中的每一行。它不像JOIN那样先计算那个表表达式都可以,APPLY必选先逻辑地计算左表达式。这种计算输入的逻辑顺序允许吧右表达式关联到左表表达式。 

APPLY有两种形式,一个是OUTER APPLY,一个是CROSS APPLY,区别在于指定OUTER,意味着结果集中将包含使右表表达式为空的左表表达式中的行,而指定CROSS,则相反,结果集中不包含使右表表达式为空的左表表达式中的行。 
理解CROSS APPLY 
比如:LargeTable表中的某一列存储的数据是以“:”号分隔的数据,我们处理的时候,可能要先把这个值,先分隔,然后把分隔后的每个值单独一行放在一张表中,然后对这个表做处理。这只是用其中一行做的处理,如果我们把表中多行都做这样的处理,把多行以:号分隔的数值都放在一个表中,该怎么处理呢? 

用APPLY表运算符一行语句就能处理以上操作。 

 
SELECT 
a 
FROM 
dbo.LargeTable AS LT --实际表 
CROSS APPLY 
dbo.Split(LT.Name,':') --自定义表值函数,完成字符串分隔 
WHERE 
a <> '' --去掉结果表中a字段为空的数据 
-----------字符串分隔函数------------- 
CREATE Function [dbo].[Split] 
( 
@Sql varchar(8000), 
@Splits varchar(10) 
) 
returns @temp Table (a varchar(100)) 
As 
Begin 
Declare @i Int 
Set @Sql = RTrim(LTrim(@Sql)) 
Set @i = CharIndex(@Splits,@Sql) 

While @i >= 1 
Begin 
Insert @temp Values(Left(@Sql,@i-1)) 
Set @Sql = SubString(@Sql,@i+1,Len(@Sql)-@i) 
Set @i = CharIndex(@Splits,@Sql) 
End 

If @Sql <> '' 
Insert @temp Values (@Sql) 

Return 
End 
------------调用示例------------- 
SELECT 
* 
FROM 
dbo.Split('581::579::519::279::406::361::560',':') 

APPLY的执行过程:它先逻辑计算左表表达式,然后把右表达式应用到左表表达式的每一行。实际是把外部查询的列引用作为参数传递给表值函数。 
我们知道 SQL Server2000 中有个 cross join 是用于交叉联接的。实际上SQL Server 2005 新增 cross apply 和 outer apply 联接语句是用于交叉联接表值函数(返回表结果集的函数)的,更重要的是这个函数的参数是另一个表中的字段。 
这个解释可能有些含混不请,请看下面的例子: 

 
-- 1. cross join 联接两个表 
select * from TABLE_1 as T1 cross join TABLE_2 as T2 
-- 2. cross join 联接表和表值函数,表值函数的参数是个“常量” 
select * from TABLE_1 T1 cross join FN_TableValue(100) 
-- 3. cross join 联接表和表值函数,表值函数的参数是“表T1中的字段” 
select * from TABLE_1 T1 cross join FN_TableValue(T1.column_a) 
Msg 4104, Level 16, State 1, Line 1 
The multi-part identifier "T1.column_a" could not be bound. 

最后的这个查询的语法有错误。在cross join 时,表值函数的参数不能是表 T1 的字段, 为啥不能这样做呢?我猜可能微软当时没有加这个功能:),后来有客户抱怨后, 于是微软就增加了 cross apply 和 outer apply 来完善。 
请看 cross apply, outer apply 的例子: 

 
-- 4. cross apply 
select * 
  from TABLE_1 T1 
cross apply FN_TableValue(T1.column_a) 
-- 5. outer apply 
select * 
  from TABLE_1 T1 
outer apply FN_TableValue(T1.column_a) 

cross apply 和 outer apply 对于 T1 中的每一行都和派生表(表值函数根据T1当前行数据生成的动态结果集)做了一个交叉联接。cross apply 和 outer apply 的区别在于:如果根据 T1 的某行数据生成的派生表为空,cross apply 后的结果集 就不包含 T1 中的这行数据,而 outer apply 仍会包含这行数据,并且派生表的所有字段值都为 NULL。 
下面的例子摘自微软 SQL Server 2005 联机帮助,它很清楚的展现了 cross apply 和 outer apply 的不同之处: 

 
-- cross apply query 
SELECT * 
FROM Departments AS D 
CROSS APPLY fn_getsubtree(D.deptmgrid) AS ST 

deptid      deptname      deptmgrid   empid       empname       mgrid       lvl

----------- -----------   ----------- ----------- -----------   ----------- ------
1           HR            2           2           Andrew        1           0
1           HR            2           5           Steven        2           1
1           HR            2           6           Michael       2           1
2           Marketing     7           7           Robert        3           0
2           Marketing     7           11          David         7           1
2           Marketing     7           12          Ron           7           1
2           Marketing     7           13          Dan           7           1
2           Marketing     7           14          James         11          2
3           Finance       8           8           Laura         3           0
4           R&D           9           9           Ann           3           0
5           Training      4           4           Margaret      1           0
5           Training      4           10          Ina           4           1

(12 row(s) affected)


 
-- outer apply query 
SELECT * 
FROM Departments AS D 
OUTER APPLY fn_getsubtree(D.deptmgrid) AS ST 

deptid      deptname      deptmgrid   empid       empname       mgrid       lvl

----------- -----------   ----------- ----------- -----------   ----------- ------
1           HR            2           2           Andrew        1           0
1           HR            2           5           Steven        2           1
1           HR            2           6           Michael       2           1
2           Marketing     7           7           Robert        3           0
2           Marketing     7           11          David         7           1
2           Marketing     7           12          Ron           7           1
2           Marketing     7           13          Dan           7           1
2           Marketing     7           14          James         11          2
3           Finance       8           8           Laura         3           0
4           R&D           9           9           Ann           3           0
5           Training      4           4           Margaret      1           0
5           Training      4           10          Ina           4           1
6           Gardening     NULL        NULL        NULL          NULL        NULL

(
13 row(s) affected)

注意outer apply 结果集中多出的最后一行。 当 Departments 的最后一行在进行交叉联接时:deptmgrid 为 NULL,fn_getsubtree(D.deptmgrid) 生成的派生表中没有数据,但 outer apply 仍会包含这一行数据,这就是它和 cross join 的不同之处。 
下面是完整的测试代码,你可以在 SQL Server 2005 联机帮助上找到: 


 
-- create Employees table and insert values 
IF OBJECT_ID('Employees') IS NOT NULL 
DROP TABLE Employees 
GO 
CREATE TABLE Employees 
( 
empid INT NOT NULL, 
mgrid INT NULL, 
empname VARCHAR(25) NOT NULL, 
salary MONEY NOT NULL 
) 
GO 
IF OBJECT_ID('Departments') IS NOT NULL 
DROP TABLE Departments 
GO 
-- create Departments table and insert values 
CREATE TABLE Departments 
( 
deptid INT NOT NULL PRIMARY KEY, 
deptname VARCHAR(25) NOT NULL, 
deptmgrid INT 
) 
GO 
-- fill datas 
INSERT INTO employees VALUES (1,NULL,'Nancy',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (2,1,'Andrew',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (3,1,'Janet',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (4,1,'Margaret',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (5,2,'Steven',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (6,2,'Michael',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (7,3,'Robert',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (8,3,'Laura',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (9,3,'Ann',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (10,4,'Ina',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (11,7,'David',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (12,7,'Ron',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (13,7,'Dan',00.00) 
INSERT INTO employees VALUES (14,11,'James',00.00) 
INSERT INTO departments VALUES (1,'HR',2) 
INSERT INTO departments VALUES (2,'Marketing',7) 
INSERT INTO departments VALUES (3,'Finance',8) 
INSERT INTO departments VALUES (4,'R&D',9) 
INSERT INTO departments VALUES (5,'Training',4) 
INSERT INTO departments VALUES (6,'Gardening',NULL) 
GO 
--SELECT * FROM departments 
-- table-value function 
IF OBJECT_ID('fn_getsubtree') IS NOT NULL 
DROP FUNCTION fn_getsubtree 
GO 
CREATE FUNCTION dbo.fn_getsubtree(@empid AS INT) 
RETURNS TABLE 
AS 
RETURN( 
WITH Employees_Subtree(empid, empname, mgrid, lvl) 
AS 
( 
-- Anchor Member (AM) 
SELECT empid, empname, mgrid, 0 
FROM employees 
WHERE empid = @empid 
UNION ALL 
-- Recursive Member (RM) 
SELECT e.empid, e.empname, e.mgrid, es.lvl+1 
FROM employees AS e 
join employees_subtree AS es 
ON e.mgrid = es.empid 
) 
SELECT * FROM Employees_Subtree 
) 
GO 
-- cross apply query 
SELECT * 
FROM Departments AS D 
CROSS APPLY fn_getsubtree(D.deptmgrid) AS ST 
-- outer apply query 
SELECT * 
FROM Departments AS D 
OUTER APPLY fn_getsubtree(D.deptmgrid) AS ST 


SQL Server 中,`CROSS APPLY` 是一种用于将表表达式(如子查询、表值函数)应用于左侧表的每一行的操作符。其功能类似于 `INNER JOIN`,但与 `JOIN` 不同的是,`CROSS APPLY` 允许右侧的表达式引用左侧表的列,从而实现更灵活和动态的查询逻辑。 ### 基本语法 ```sql SELECT <列列表> FROM 左侧表 CROSS APPLY (子查询或表值函数) 别名 ``` ### 使用场景 1. **调用表值函数** `CROSS APPLY` 常用于调用表值函数,尤其在需要为每行生成动态结果集时非常有效。例如: ```sql SELECT o.OrderID, f.ProductName FROM Orders o CROSS APPLY dbo.GetOrderItems(o.OrderID) f ``` 上述查询中,函数 `dbo.GetOrderItems` 会为每一行的 `OrderID` 生成对应的订单项列表,并与 `Orders` 表进行关联[^3]。 2. **子查询展开** `CROSS APPLY` 可用于将复杂的子查询逻辑与主表结合,尤其适用于需要对每一行执行计算或筛选的情况。例如: ```sql SELECT p.ProductID, p.ProductName, s.SupplierName FROM Products p CROSS APPLY ( SELECT TOP 1 SupplierName FROM Suppliers s WHERE s.SupplierID = p.SupplierID ORDER BY s.Rating DESC ) s ``` 上述查询为每个产品返回一个评分最高的供应商名称,利用 `CROSS APPLY` 可以按行处理子查询结果[^2]。 3. **动态列计算** 可用于在查询中生成临时列,这些列基于复杂的表达式或多个字段的组合。例如: ```sql SELECT t.Name, calc.FullName FROM MyTable t CROSS APPLY ( SELECT t.FirstName + ' ' + t.LastName AS FullName ) calc ``` 这样可以在查询中定义一个别名 `FullName`,避免在多个地方重复相同的表达式[^2]。 4. **TOP N per Group 查询** `CROSS APPLY` 在处理“每组取前 N 条记录”的场景中非常高效。例如,获取每个类别的最新订单: ```sql SELECT c.CategoryID, o.OrderID, o.OrderDate FROM Categories c CROSS APPLY ( SELECT TOP 2 * FROM Orders o WHERE o.CategoryID = c.CategoryID ORDER BY o.OrderDate DESC ) o ``` 该查询为每个类别返回最近的两个订单记录,适用于数据聚合和展示需求[^1]。 ### 与其他操作符的区别 - **与 INNER JOIN 的区别** `CROSS APPLY` 与 `INNER JOIN` 类似,都只返回匹配的行。但 `CROSS APPLY` 允许右侧的子查询引用左侧表的列,而 `INNER JOIN` 的连接条件只能基于两个表之间的列进行比较。 - **与 OUTER APPLY 的区别** `CROSS APPLY` 不保留左侧表中没有匹配的行,行为类似于 `INNER JOIN`;而 `OUTER APPLY` 会保留所有左侧行,未匹配的右侧列返回 `NULL`,类似于 `LEFT JOIN`。 ### 示例代码 以下是一个完整的示例,演示如何使用 `CROSS APPLY` 获取每个客户的最近订单: ```sql -- 创建测试表 CREATE TABLE Customers ( CustomerID INT PRIMARY KEY, CustomerName NVARCHAR(100) ); CREATE TABLE Orders ( OrderID INT PRIMARY KEY, CustomerID INT, OrderDate DATE ); -- 插入测试数据 INSERT INTO Customers VALUES (1, 'Alice'), (2, 'Bob'); INSERT INTO Orders VALUES (101, 1, '2023-01-01'), (102, 1, '2023-02-01'), (103, 2, '2023-03-01'); -- 查询每个客户的最新订单 SELECT c.CustomerName, o.OrderID, o.OrderDate FROM Customers c CROSS APPLY ( SELECT TOP 1 * FROM Orders o WHERE o.CustomerID = c.CustomerID ORDER BY o.OrderDate DESC ) o; ``` 该查询将返回每个客户的最新订单记录。 ---
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