SQL 窗口函数到底是什么？一文带你彻底搞懂

大家好，我是头条X，今天我们要聊一聊一个在SQL中非常重要的概念——窗口函数。如果你对SQL有一定了解，但对窗口函数还是一头雾水，那么这篇文章绝对适合你。我们不仅会解释什么是窗口函数，还会通过实际案例帮助你更好地理解和应用。

窗口函数（Window Function）是SQL中的一个强大工具，它允许我们在查询结果集中进行复杂的计算。与传统的聚合函数不同，窗口函数不会将多行数据合并成一行，而是在一个特定的窗口内进行计算，保留每一行的数据。

简单来说，窗口函数可以帮助我们在不丢失原始数据的情况下，对数据进行更细致的分析。例如，我们可以计算每个员工在其部门内的排名，或者计算每个订单在当天的所有订单中的累计金额。

窗口函数的基本语法如下：

function_name ( [expression] ) OVER ( [partition_by_clause] order_by_clause [frame_clause] )

其中，function_name 是窗口函数的名称，如 ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()、LEAD()、LAG() 等。
OVER 子句定义了窗口的范围和排序方式：
partition_by_clause 用于将数据分成多个分区。
order_by_clause 用于在每个分区内对数据进行排序。
frame_clause 用于定义窗口的框架，即在每个分区内的具体计算范围。

1. ROW_NUMBER()
这个函数返回每行在其分区内的唯一编号。例如，我们可以使用 ROW_NUMBER() 来为每个部门的员工编号：

SELECT employee_id, department_id, salary, ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS row_num
FROM employees;

2. RANK()
RANK() 函数返回每行在其分区内的排名，如果有并列的情况，排名会跳过某些数字。例如，我们可以使用 RANK() 来计算每个部门内员工的薪资排名：

SELECT employee_id, department_id, salary, RANK() OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS rank
FROM employees;

3. DENSE_RANK()
DENSE_RANK() 函数与 RANK() 类似，但不会跳过排名。例如，我们可以使用 DENSE_RANK() 来计算每个部门内员工的薪资排名：

SELECT employee_id, department_id, salary, DENSE_RANK() OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS dense_rank
FROM employees;

4. LEAD() 和 LAG()
LEAD() 和 LAG() 函数分别用于获取当前行的下一行和上一行的数据。例如，我们可以使用 LEAD() 来获取每个员工的下一个入职日期：

SELECT employee_id, hire_date, LEAD(hire_date) OVER (ORDER BY hire_date) AS next_hire_date
FROM employees;

假设我们有一个员工表 employees，包含以下字段：employee_id、department_id、salary、hire_date。我们将通过几个实际案例来演示窗口函数的应用。

1. 计算每个部门内员工的薪资排名

SELECT employee_id, department_id, salary, RANK() OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) AS rank
FROM employees;

2. 计算每个员工的入职日期与其前一个入职日期的时间差

SELECT employee_id, hire_date, LAG(hire_date) OVER (ORDER BY hire_date) AS prev_hire_date,
       hire_date - LAG(hire_date) OVER (ORDER BY hire_date) AS days_diff
FROM employees;

3. 计算每个部门内员工的累计薪资

SELECT employee_id, department_id, salary, SUM(salary) OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY hire_date) AS cumulative_salary
FROM employees;

通过本文的介绍，相信你已经对SQL窗口函数有了更深入的了解。窗口函数不仅功能强大，而且使用灵活，能够帮助你在数据分析中解决许多复杂的问题。希望这篇文章能对你有所帮助，如果你有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言交流。