SqlServer公用表表达式 (CTE) WITH common_table_expression

最新推荐文章于 2025-03-25 10:35:21 发布

zxrhhm

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文章标签： sqlserver 数据库

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zxrhhm/article/details/140959380

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SQL Server 中的公用表表达式（Common Table Expressions，简称 CTE）是一种临时命名的结果集，它在执行查询时存在，并且只在该查询执行期间有效。CTE 类似于一个临时的视图或者一个内嵌的查询，但它提供了更好的可读性和重用性。

CTE 使用 WITH 子句来定义，后面紧跟着一个或多个 CTE 的名称和定义（即 SELECT 语句）。然后，在查询的主体中，你可以像引用表一样引用这些 CTE。

1、本文内容

语法
参数
创建和使用公用表表达式的准则
定义和使用递归公用表表达式的准则
示例

适用于：

Microsoft Fabric Microsoft Fabric
Warehouse 中的 SQL Server
Azure SQL 数据库
Azure SQL 托管实例
Azure Synapse Analytics
Analytics Platform System （PDW）
SQL Analytics 终结点

指定临时命名的结果集，这些结果集称为公用表表达式 (CTE)。这派生自简单的查询，并在单个 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 或 MERGE 语句的执行范围内定义。该子句也可用在 CREATE VIEW 语句中，作为该语句的 SELECT 定义语句的一部分。公用表表达式可以包括对自身的引用。这种表达式称为递归公用表表达式。

参考官方地址：
https://learn.microsoft.com/en-us/sql/t-sql/queries/with-common-table-expression-transact-sql?view=sql-server-ver16

2、语法

[ WITH <common_table_expression> [ ,...n ] ]

<common_table_expression>::=
    expression_name [ ( column_name [ ,...n ] ) ]
    AS
    ( CTE_query_definition )

3、参数

expression_name
公用表表达式的有效标识符。 expression_name 须不同于在同一 WITH <common_table_expression> 子句中定义的任何其他公用表表达式的名称，但可以与基表或基视图的名称相同。在查询中对 expression_name 的任何引用都会使用公用表表达式，而不使用基对象。
column_name
在公用表表达式中指定列名。在一个 CTE 定义中不允许出现重复的名称。指定的列名数必须与 CTE_query_definition 结果集中列数相匹配。只有在查询定义中为所有结果列都提供了不同的名称时，列名列表才是可选的。
CTE_query_definition
指定一个其结果集填充公用表表达式的 SELECT 语句。除了 CTE 不能定义另一个 CTE 以外，CTE_query_definition 的 SELECT 语句必须满足与创建视图相同的要求。有关详细信息，请参阅“注释”部分和 CREATE VIEW (Transact-SQL)。

如果定义了多个 CTE_query_definition，则这些查询定义必须用下列一个集合运算符联接起来：UNION ALL、UNION、EXCEPT 或 INTERSECT。

4、创建和使用公用表表达式的准则

下面的准则适用于非递归公用表表达式。有关适用于递归公用表表达式的准则，请参阅后面的定义和使用递归公用表表达式的准则。

CTE 之后必须跟随引用部分或全部 CTE 列的单条 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 语句。也可以在 CREATE VIEW 语句中将 CTE 指定为视图中 SELECT 定义语句的一部分。
可以在非递归 CTE 中定义多个 CTE 查询定义。定义必须与以下集合运算符之一结合使用：UNION ALL、UNION、INTERSECT 或 EXCEPT。
CTE 可以引用自身，也可以引用在同一 WITH 子句中预先定义的 CTE。不允许前向引用。
不允许在一个 CTE 中指定多个 WITH 子句。例如，如果 CTE_query_definition 包含一个子查询，则该子查询不能包括定义另一个 CTE 的嵌套 WITH 子句。
不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句：
- ORDER BY（除非指定了 TOP 子句）
- INTO
- 带有查询提示的 OPTION 子句
- FOR BROWSE
如果将 CTE 用在属于批处理的一部分的语句中，那么在它之前的语句必须以分号结尾。
可以使用引用 CTE 的查询来定义游标。
可以在 CTE 中引用远程服务器中的表。
在执行 CTE 时，任何引用 CTE 的提示都可能与该 CTE 访问其基础表时发现的其他提示相冲突，这种冲突与引用查询中的视图的提示所发生的冲突相同。发生这种情况时，查询将返回错误。

5、定义和使用递归公用表表达式的准则

下面的准则适用于定义递归公用表表达式：

递归 CTE 定义至少必须包含两个 CTE 查询定义，一个定位点成员和一个递归成员。可以定义多个定位点成员和递归成员；但必须将所有定位点成员查询定义置于第一个递归成员定义之前。所有 CTE 查询定义都是定位点成员，但它们引用 CTE 本身时除外。
定位点成员必须与以下集合运算符之一结合使用：UNION ALL、UNION、INTERSECT 或 EXCEPT。在最后一个定位点成员和第一个递归成员之间，以及组合多个递归成员时，只能使用 UNION ALL 集合运算符。
定位点成员和递归成员中的列数必须一致。
递归成员中列的数据类型必须与定位点成员中相应列的数据类型一致。
递归成员的 FROM 子句只能引用一次 CTE expression_name。
在递归成员的 CTE_query_definition 中不能出现下列项：
- SELECT DISTINCT
- GROUP BY
- PIVOT（当数据库兼容性级别为 110 或更高级别时。请参阅 SQL Server 2016 中数据库引擎功能的中断性变更。）
- HAVING
- 标量聚合
- TOP
- LEFT、RIGHT、OUTER JOIN（允许使用 INNER JOIN）
- 子查询
- 应用于 CTE_query_definition 中 CTE 的递归引用的提示。

下面的准则适用于使用递归公用表表达式：

无论参与的 SELECT 语句返回的列的为 Null 性如何，递归 CTE 返回的全部列都可以为空。
如果递归 CTE 组合不正确，可能会导致无限循环。例如，如果递归成员查询定义对父列和子列返回相同的值，则会造成无限循环。可以使用 MAXRECURSION 提示以及在 INSERT、UPDATE、DELETE 或 SELECT 语句的 OPTION 子句中的一个 0 到 32,767 之间的值，来限制特定语句所允许的递归级数，以防止出现无限循环。这样就能够在解决产生循环的代码问题之前控制语句的执行。服务器范围的默认值为 100。如果指定 0，则没有限制。每个语句只能指定一个 MAXRECURSION 值。有关详细信息，请参阅查询提示 (Transact-SQL)。
不能使用包含递归公用表表达式的视图来更新数据。
可以使用 CTE 在查询上定义游标。 CTE 是定义游标结果集的 select_statement 参数。递归 CTE 只允许使用快速只进游标和静态（快照）游标。如果在递归 CTE 中指定了其他游标类型，则该类型将转换为静态游标类型。
可以在 CTE 中引用远程服务器中的表。如果在 CTE 的递归成员中引用了远程服务器，那么将为每个远程表创建一个假脱机，这样就可以在本地反复访问这些表。如果为 CTE 查询，Index Spool/Lazy Spool 则显示在查询计划中，并具有额外的 WITH STACK 谓词。这是一种确认正确递归的方法。
CTE 递归部分中的分析和聚合函数适用于当前递归级别的集合而不适用于 CTE 集合。 ROW_NUMBER 之类的函数仅对当前递归级别传递给它们的数据子集执行运算，而不对传递给 CTE 的递归部分的整个数据集合执行运算。有关详细信息，请参阅示例 I. 在随后的递归 CTE 中使用分析函数。

6、示例

下载示例数据库AdventureWorks sample databases
https://github.com/microsoft/sql-server-samples/releases/tag/adventureworks

6.1、下例显示每名销售代表每年的销售订单总数。

-- Define the CTE expression name and column list.
WITH Sales_CTE (SalesPersonID, SalesOrderID, SalesYear)
AS
-- Define the CTE query.
(
    SELECT SalesPersonID, SalesOrderID, YEAR(OrderDate) AS SalesYear
    FROM Sales.SalesOrderHeader
    WHERE SalesPersonID IS NOT NULL
)
-- Define the outer query referencing the CTE name.
SELECT SalesPersonID, COUNT(SalesOrderID) AS TotalSales, SalesYear
FROM Sales_CTE
GROUP BY SalesYear, SalesPersonID
ORDER BY SalesPersonID, SalesYear;

以下为返回部分结果集

SalesPersonID TotalSales  SalesYear
------------- ----------- -----------
274           4           2011
274           22          2012
274           14          2013
274           8           2014
275           65          2011
275           148         2012
275           175         2013
275           62          2014
276           46          2011
276           151         2012
276           162         2013
276           59          2014
277           59          2011
277           166         2012
277           185         2013
277           63          2014
278           30          2011
278           80          2012
278           89          2013
278           35          2014

6.2、使用公用表表达式来限制次数和报告平均数

以下示例显示销售代表在所有年度内的平均销售订单数。

WITH Sales_CTE (SalesPersonID, NumberOfOrders)
AS
(   SELECT SalesPersonID, COUNT(*)
    FROM Sales.SalesOrderHeader
    WHERE SalesPersonID IS NOT NULL
    GROUP BY SalesPersonID
)
SELECT AVG(NumberOfOrders) AS "Average Sales Per Person"
FROM Sales_CTE;

-- 返回结果
Average Sales Per Person
------------------------
223

(1 行受影响)

6.3、在单个查询中使用多个 CTE 定义

下面的示例显示如何在单个查询中定义多个 CTE。注意，其中使用逗号分隔 CTE 查询定义。 SQL Server 2012 和更高版本中提供 FORMAT 函数，用于以货币格式显示货币金额。

WITH Sales_CTE (SalesPersonID, TotalSales, SalesYear)
AS
-- Define the first CTE query.
(
    SELECT SalesPersonID, SUM(TotalDue) AS TotalSales, YEAR(OrderDate) AS SalesYear
    FROM Sales.SalesOrderHeader
    WHERE SalesPersonID IS NOT NULL
       GROUP BY SalesPersonID, YEAR(OrderDate)

)
, -- Use a comma to separate multiple CTE definitions.

-- Define the second CTE query, which returns sales quota data by year for each sales person.
Sales_Quota_CTE (BusinessEntityID, SalesQuota, SalesQuotaYear)
AS
(
       SELECT BusinessEntityID, SUM(SalesQuota)AS SalesQuota, YEAR(QuotaDate) AS SalesQuotaYear
       FROM Sales.SalesPersonQuotaHistory
       GROUP BY BusinessEntityID, YEAR(QuotaDate)
)

-- Define the outer query by referencing columns from both CTEs.
SELECT SalesPersonID
  , SalesYear
  , FORMAT(TotalSales,'C','en-us') AS TotalSales
  , SalesQuotaYear
  , FORMAT (SalesQuota,'C','en-us') AS SalesQuota
  , FORMAT (TotalSales -SalesQuota, 'C','en-us') AS Amt_Above_or_Below_Quota
FROM Sales_CTE
JOIN Sales_Quota_CTE ON Sales_Quota_CTE.BusinessEntityID = Sales_CTE.SalesPersonID
                    AND Sales_CTE.SalesYear = Sales_Quota_CTE.SalesQuotaYear
ORDER BY SalesPersonID, SalesYear;

以下为部分结果集

SalesPersonID SalesYear   TotalSales              SalesQuotaYear SalesQuota         Amt_Above_or_Below_Quota	
------------- ----------- ----------------------- -------------- -----------------------------------------------
274           2011        $32,567.92              2011           $126,000.00        ($93,432.08)
274           2012        $516,197.37             2012           $471,000.00        $45,197.37
274           2013        $485,880.64             2013           $521,000.00        ($35,119.36)
274           2014        $201,288.52             2014           $187,000.00        $14,288.52
275           2011        $986,298.09             2011           $1,425,000.00      ($438,701.91)
275           2012        $3,806,298.31           2012           $4,032,000.00