CTE（Common Table Expressions）的使用与查询简化

好的，各位观众，各位朋友，各位技术爱好者，欢迎来到“老码农夜话”节目！今晚，咱们不聊八卦，不谈风月，就聊聊数据库里那些让人又爱又恨的小东西——CTE（Common Table Expressions），也就是“通用表表达式”。

CTE：数据库界的瑞士军刀？

你有没有过这样的经历？写一个SQL查询，逻辑复杂得像迷宫一样，自己写完都不知道自己在写啥，更别提让别人看懂了。嵌套的子查询一层套一层，看得人眼花缭乱，恨不得把数据库服务器砸了？ 🔨

这时候，CTE就如同黑暗中的一盏明灯，照亮你迷茫的SQL之路。它就像数据库界的瑞士军刀，虽然不能开罐头，但能把复杂的查询分解成一个个清晰的小模块，让你的SQL语句瞬间变得优雅而易懂。

什么是CTE？别被名字吓跑！

先别被“通用表表达式”这个高大上的名字吓跑，其实CTE的概念非常简单。你可以把它想象成一个临时表，但它不是真的存在于数据库里，而是在查询执行期间“嗖”的一下变出来的。

更通俗地说，CTE就是一个你定义在SQL语句开头，可以像普通表一样在后面的查询中使用的“别名”。这个“别名”指向的是一个查询结果，而这个查询结果就像一张临时表，你可以在主查询中随意使用它。

语法结构：简单得令人发指！

CTE的语法结构简直简单得令人发指，就像一句咒语，念对了就能召唤出你想要的临时表：

WITH CTE_name AS (
    -- 定义CTE的查询语句
    SELECT column1, column2, ...
    FROM table_name
    WHERE condition
)
-- 主查询，可以使用CTE_name
SELECT column1, column2, ...
FROM CTE_name
WHERE condition;

WITH CTE_name AS ( … ): 这是CTE的声明部分，CTE_name是你给这个临时表起的名字，随便你叫“小明”、“小红”都行，只要符合数据库的命名规则就行。
SELECT … FROM … WHERE …: 这是定义CTE的查询语句，它决定了这个临时表里有什么数据。
SELECT … FROM CTE_name …: 这是主查询，你可以像使用普通表一样使用CTE_name。

实例演示：化腐朽为神奇！

光说不练假把式，咱们直接上例子。假设我们有一个employees表，记录了员工的ID、姓名、部门和薪水：

ID	Name	Department	Salary
1	Alice	Sales	50000
2	Bob	Marketing	60000
3	Charlie	Sales	55000
4	David	IT	70000
5	Eve	Marketing	65000

现在，我们要找出每个部门薪水最高的员工。不用CTE的话，你可能会写出这样的SQL：

SELECT e.Name, e.Department, e.Salary
FROM employees e
WHERE e.Salary IN (
    SELECT MAX(Salary)
    FROM employees
    GROUP BY Department
);

这个SQL虽然能实现功能，但是嵌套的子查询让人看得头皮发麻。 😖

用CTE改造一下：

WITH DepartmentMaxSalaries AS (
    SELECT Department, MAX(Salary) AS MaxSalary
    FROM employees
    GROUP BY Department
)
SELECT e.Name, e.Department, e.Salary
FROM employees e
JOIN DepartmentMaxSalaries dms ON e.Department = dms.Department AND e.Salary = dms.MaxSalary;

是不是感觉清爽多了？ 😎 我们先把每个部门的最高薪水算出来，放到一个叫做DepartmentMaxSalaries的CTE里，然后再和employees表连接，找出薪水和最高薪水相等的员工。

CTE的优势：优点多得数不过来！

提高可读性： 这是CTE最大的优势。它能把复杂的查询分解成小的、易于理解的模块，让你的SQL代码像诗一样优雅。 ✍️
代码复用： 一个CTE可以在同一个查询中被多次使用，避免重复编写相同的代码。
简化递归查询： CTE是实现递归查询的利器，可以轻松处理树状结构的数据。
增强性能： 在某些情况下，CTE可以帮助数据库优化查询计划，提高查询性能。（当然，这并不是绝对的，具体情况具体分析。）
模块化思维： 使用CTE能培养你的模块化思维，让你像搭积木一样构建复杂的SQL查询。 🧱

CTE的应用场景：哪里需要，哪里就有！

复杂报表： 生成复杂的报表时，可以使用CTE把报表逻辑分解成多个步骤，让报表更易于维护。
数据转换： 对数据进行清洗、转换时，可以使用CTE把转换过程分解成多个阶段，方便调试和优化。
层次结构数据： 处理组织架构、商品分类等层次结构数据时，可以使用CTE进行递归查询。
排名和分页： 在进行排名和分页时，可以使用CTE计算排名和总数。
临时计算： 需要在查询过程中进行一些临时计算时，可以使用CTE存储中间结果。

递归CTE：挑战你的大脑！

递归CTE是CTE的高级用法，它可以让你在CTE内部引用自身，从而实现递归查询。这就像在镜子里照镜子，可以看到无限延伸的影像。 🤯

举个例子，假设我们有一个categories表，记录了商品分类的ID和父分类ID：

ID	Name	ParentID
1	Food	NULL
2	Fruits	1
3	Apples	2
4	Clothes	NULL
5	Shirts	4

我们要找出所有分类的层级结构，包括每个分类的ID、名称和层级。使用递归CTE可以轻松实现：

WITH RecursiveCategory AS (
    -- 锚点成员：选择根节点
    SELECT ID, Name, 1 AS Level, CAST(Name AS VARCHAR(255)) AS Path
    FROM categories
    WHERE ParentID IS NULL

    UNION ALL

    -- 递归成员：连接子节点
    SELECT c.ID, c.Name, rc.Level + 1, CAST(rc.Path || ' > ' || c.Name AS VARCHAR(255))
    FROM categories c
    JOIN RecursiveCategory rc ON c.ParentID = rc.ID
)
SELECT ID, Name, Level, Path
FROM RecursiveCategory
ORDER BY Path;

锚点成员： 这是递归的起点，它选择所有根节点（ParentID IS NULL）。
递归成员： 这是递归的核心，它连接父节点和子节点，不断向下延伸。注意 UNION ALL 的作用，它把锚点成员和递归成员的结果合并在一起。

注意事项：小心驶得万年船！

CTE的作用域： CTE的作用域仅限于定义它的查询语句，不能在其他查询中使用。
性能问题： 虽然CTE在某些情况下可以提高性能，但在其他情况下可能会降低性能。要根据具体情况进行测试和优化。
递归深度： 递归CTE可能会导致无限循环，因此要设置递归深度限制，避免出现性能问题。不同数据库设置方法不同，请查阅相关文档。
可读性： 虽然CTE可以提高可读性，但过度使用CTE也可能会使查询变得复杂。要适度使用，避免过度设计。

总结：CTE，你值得拥有！

CTE是一个强大的工具，它可以帮助你编写更清晰、更易于维护的SQL查询。它就像一剂良药，能治好你SQL代码的疑难杂症。 💊

当然，CTE并不是万能的，它也有自己的局限性。但是，只要你掌握了它的基本原理和使用方法，就能在实际工作中灵活运用，让你的SQL技能更上一层楼。 🚀

好了，今晚的“老码农夜话”就到这里。希望大家通过今天的学习，对CTE有了更深入的了解。记住，代码如人生，要简洁、优雅、易懂！我们下期再见！ 👋

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