Oracle分析函式-first_value()和last_value()

風靈使發表於2018-09-24
Oracle函式AST

first_value()和last_value()字面意思已經很直觀了，取首尾記錄值。
例:查詢部門最早發生銷售記錄日期和最近發生的銷售記錄日期

select
       dept_id
      ,sale_date
      ,goods_type
      ,sale_cnt
      ,first_value(sale_date) over (partition by dept_id order by sale_date) first_value
      ,last_value(sale_date) over (partition by dept_id order by sale_date desc) last_value
from criss_sales;

在這裡插入圖片描述
看結果first_value()很直觀，不用多解釋
但是，last_value()值，部門D01不是應該為2014/6/12，部門D02不是應該為2014/5/2嗎?為什麼會每條記錄都不一樣?
可以這樣去理解:last_value()預設統計範圍是 rows between unbounded preceding and current row
驗證一下:

select
       dept_id
      ,sale_date
      ,goods_type
      ,sale_cnt
      ,first_value(sale_date) over (partition by dept_id order by sale_date) first_value
      ,last_value(sale_date) over (partition by dept_id order by sale_date desc) last_value
      ,last_value(sale_date) over (partition by dept_id order by sale_date rows between unbounded preceding and unbounded following) last_value_all
from criss_sales;

全統計的情況下得到的last_value()值，部門D01為2014/6/12，部門D02為2014/5/2。

Oracle開發之：視窗函式 （轉） rows between unbounded preceding and current row

一、視窗函式簡介：

到目前為止，我們所學習的分析函式在計算/統計一段時間內的資料時特別有用，但是假如計算/統計需要隨著遍歷記錄集的每一條記錄而進行呢？舉些例子來說：

①列出每月的訂單總額以及全年的訂單總額
②列出每月的訂單總額以及截至到當前月的訂單總額
③列出上個月、當月、下一月的訂單總額以及全年的訂單總額
④列出每天的營業額及一週來的總營業額
⑤列出每天的營業額及一週來每天的平均營業額

仔細回顧一下前面我們介紹到的分析函式，我們會發現這些需求和前面有一些不同：前面我們介紹的分析函式用於計算/統計一個明確的階段/記錄集，而這裡有部分需求例如2，需要隨著遍歷記錄集的每一條記錄的同時進行統計。

也即是說：統計不止發生一次，而是發生多次。統計不至發生在記錄集形成後，而是發生在記錄集形成的過程中。

這就是我們這次要介紹的視窗函式的應用了。它適用於以下幾個場合：

①通過指定一批記錄：例如從當前記錄開始直至某個部分的最後一條記錄結束
②通過指定一個時間間隔：例如在交易日之前的前30天
③通過指定一個範圍值：例如所有佔到當前交易量總額5%的記錄

二、視窗函式示例－全統計：

下面我們以需求：列出每月的訂單總額以及全年的訂單總額為例，來看看視窗函式的應用。

【1】測試環境：

SQL> desc orders;
 名稱                    是否為空? 型別
 ----------------------- -------- ----------------
 MONTH                            NUMBER(2)
 TOT_SALES                    NUMBER

SQL>

【2】測試資料：

SQL> select * from orders;

     MONTH  TOT_SALES
---------- ----------
         1     610697
         2     428676
         3     637031
         4     541146
         5     592935
         6     501485
         7     606914
         8     460520
         9     392898
        10     510117
        11     532889
        12     492458

已選擇12行。

【3】測試語句：

回憶一下前面《Oracle開發專題之：分析函式(OVER)》一文中，我們使用了sum(sum(tot_sales)) over (partition by region_id) 來統計每個分割槽的訂單總額。現在我們要統計的不單是每個分割槽，而是所有分割槽，partition by region_id在這裡不起作用了。

Oracle為這種情況提供了一個子句：rows between ... preceding and ... following。從字面上猜測它的意思是：在XXX之前和XXX之後的所有記錄，實際情況如何讓我們通過示例來驗證：

SQL> select month,
  2         sum(tot_sales) month_sales,
  3         sum(sum(tot_sales)) over (order by month
  4            rows between unbounded preceding and unbounded following) total_sales
  5    from orders
  6   group by month;

     MONTH MONTH_SALES TOTAL_SALES
---------- ----------- -----------
         1      610697     6307766
         2      428676     6307766
         3      637031     6307766
         4      541146     6307766
         5      592935     6307766
         6      501485     6307766
         7      606914     6307766
         8      460520     6307766
         9      392898     6307766
        10      510117     6307766
        11      532889     6307766
        12      492458     6307766

已選擇12行。

綠色高亮處的程式碼在這裡發揮了關鍵作用，它告訴oracle統計從第一條記錄開始至最後一條記錄的每月銷售額。這個統計在記錄集形成的過程中執行了12次，這時相當費時的！但至少我們解決了問題。

unbounded preceding and unbouned following的意思針對當前所有記錄的前一條、後一條記錄，也就是表中的所有記錄。那麼假如我們直接指定從第一條記錄開始直至末尾呢？看看下面的結果：

SQL> select month,
  2         sum(tot_sales) month_sales,
  3         sum(sum(tot_sales)) over (order by month
  4            rows between 1 preceding and unbounded following) all_sales
  5    from orders
  6   group by month;

     MONTH MONTH_SALES  ALL_SALES
---------- ----------- ----------
         1      610697    6307766
         2      428676    6307766
         3      637031    5697069
         4      541146    5268393
         5      592935    4631362
         6      501485    4090216
         7      606914    3497281
         8      460520    2995796
         9      392898    2388882
        10      510117    1928362
        11      532889    1535464
        12      492458    1025347

已選擇12行。

很明顯這個語句錯了。實際1在這裡不是從第1條記錄開始的意思，而是指當前記錄的前一條記錄。preceding前面的修飾符是告訴視窗函式執行時參考的記錄數，如同unbounded就是告訴oracle不管當前記錄是第幾條，只要前面有多少條記錄，都列入統計的範圍。

三、視窗函式進階－滾動統計(累積/均值)：

考慮前面提到的第2個需求：列出每月的訂單總額以及截至到當前月的訂單總額。也就是說2月份的記錄要顯示當月的訂單總額和1,2月份訂單總額的和。3月份要顯示當月的訂單總額和1,2,3月份訂單總額的和，依此類推。

很明顯這個需求需要在統計第N月的訂單總額時，還要再統計這N個月來的訂單總額之和。想想上面的語句，假如我們能夠把and unbounded following換成代表當前月份的邏輯多好啊！很幸運的是Oracle考慮到了我們這個需求，為此我們只需要將語句稍微改成: curreent row就可以了。

SQL> select month,
  2         sum(tot_sales) month_sales,
  3         sum(sum(tot_sales)) over(order by month
  4           rows between unbounded preceding and current row) current_total_sales
  5    from orders
  6   group by month;

     MONTH MONTH_SALES CURRENT_TOTAL_SALES
---------- ----------- -------------------
         1      610697              610697
         2      428676             1039373
         3      637031             1676404
         4      541146             2217550
         5      592935             2810485
         6      501485             3311970
         7      606914             3918884
         8      460520             4379404
         9      392898             4772302
        10      510117             5282419
        11      532889             5815308
        12      492458             6307766

已選擇12行。

現在我們能得到滾動的銷售總額了！下面這個統計結果看起來更加完美，它展現了所有我們需要的資料：

SQL> select month,
  2         sum(tot_sales) month_sales,
  3         sum(sum(tot_sales)) over(order by month
  4         rows between unbounded preceding and current row) current_total_sales,
  5         sum(sum(tot_sales)) over(order by month
  6         rows between unbounded preceding and unbounded following) total_sales
  7    from orders
  8   group by month;

     MONTH MONTH_SALES CURRENT_TOTAL_SALES TOTAL_SALES
---------- ----------- ------------------- -----------
         1      610697              610697     6307766
         2      428676             1039373     6307766
         3      637031             1676404     6307766
         4      541146             2217550     6307766
         5      592935             2810485     6307766
         6      501485             3311970     6307766
         7      606914             3918884     6307766
         8      460520             4379404     6307766
         9      392898             4772302     6307766
        10      510117             5282419     6307766
        11      532889             5815308     6307766
        12      492458             6307766     6307766

已選擇12行。

在一些銷售報表中我們會時常看到求平均值的需求，有時可能是針對全年的資料求平均值，有時會是針對截至到當前的所有資料求平均值。很簡單，只需要將：
sum(sum(tot_sales))換成avg(sum(tot_sales))即可。

四、視窗函式進階－根據時間範圍統計：

前面我們說過，視窗函式不單適用於指定記錄集進行統計，而且也能適用於指定範圍進行統計的情況，例如下面這個SQL語句就統計了當天銷售額和五天內的評價銷售額：

 select trunc(order_dt) day,
             sum(sale_price) daily_sales,
             avg(sum(sale_price)) over (order by trunc(order_dt)
                      range between interval '2' day preceding 
                                     and interval '2' day following) five_day_avg
   from cust_order
 where sale_price is not null 
     and order_dt between to_date('01-jul-2001','dd-mon-yyyy')
     and to_date('31-jul-2001','dd-mon-yyyy')

為了對指定範圍進行統計，Oracle使用關鍵字range、interval來指定一個範圍。上面的例子告訴Oracle查詢當前日期的前2天，後2天範圍內的記錄，並統計其銷售平均值。

五、視窗函式進階－first_value/last_value：

Oracle提供了2個額外的函式：first_value、last_value，用於在視窗記錄集中查詢第一條記錄和最後一條記錄。假設我們的報表需要顯示當前月、上一個月、後一個月的銷售情況，以及每3個月的銷售平均值，這兩個函式就可以派上用場了。

select month,
             first_value(sum(tot_sales)) over (order by month 
                                    rows between 1 preceding and 1 following) prev_month,
 
             sum(tot_sales) monthly_sales,
 
             last_value(sum(tot_sales)) over (order by month 
                                  rows between 1 preceding and 1 following) next_month,
 
             avg(sum(tot_sales)) over (order by month 
                                 rows between 1 preceding and 1 following) rolling_avg
    from orders
 where year = 2001 
      and region_id = 6
  group by month
 order by month;

首先我們來看:rows between 1 preceding and 1 following告訴Oracle在當前記錄的前一條、後一條範圍內查詢並統計，而first_value和last_value在這3條記錄中至分別找出第一條、第三條記錄，這樣我們就輕鬆地得到相鄰三個月的銷售記錄及平均值了！

六、視窗函式進階－比較相鄰記錄：

通過第五部分的學習，我們知道了如何利用視窗函式來顯示相鄰的記錄，現在假如我們想每次顯示當月的銷售額和上個月的銷售額，應該怎麼做呢？

從第五部分的介紹我們可以知道，利用first_value(sum(tot_sales) over (order by month rows between 1 preceding and 0 following))就可以做到了，其實Oracle還有一個更簡單的方式讓我們來比較2條記錄，它就是lag函式。

leg函式類似於preceding和following

子句，它能夠通過和當前記錄的相對位置而被應用，在比較同一個相鄰的記錄集內兩條相鄰記錄的時候特別有用。

select  month,            
          sum(tot_sales) monthly_sales,
          lag(sum(tot_sales), 1) over (order by month) prev_month_sales
   from orders
 where year = 2001
      and region_id = 6
  group by month
 order by month;

lag(sum(tot_sales),1)中的1表示以1月為基準。

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