oracle 11g Pivot 和 Unpivot

Pivot

如您所知,關係表是表格化的,即,它們以列-值對的形式出現。假設一個表名爲 CUSTOMERS。

SQL> desc customers
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ---------------------------
 CUST_ID                                            NUMBER(10)
 CUST_NAME                                          VARCHAR2(20)
 STATE_CODE                                         VARCHAR2(2)
 TIMES_PURCHASED                                    NUMBER(3)

選定該表:

select cust_id, state_code, times_purchased
from customers
order by cust_id;

輸出結果如下:

CUST_ID STATE_CODE TIMES_PURCHASED
------- ---------- ---------------
      1 CT                       1
      2 NY                      10
      3 NJ                       2
      4 NY                       4
... and so on ...

注意數據是如何以行值的形式顯示的:針對每個客戶,該記錄顯示了客戶所在的州以及該客戶在商店購物的次數。當該客戶從商店購買更多物品時,列 times_purchased 會進行更新。

 

現在,假設您希望統計一個報表,以瞭解各個州的購買頻率,即,各個州有多少客戶只購物一次、兩次、三次等等。如果使用常規 SQL,您可以執行以下語句:

select state_code, times_purchased, count(1) cnt
from customers
group by state_code, times_purchased;

輸出如下:

ST TIMES_PURCHASED        CNT
-- --------------- ----------
CT               0         90
CT               1        165
CT               2        179
CT               3        173
CT               4        173
CT               5        152
... and so on ...

這就是您所要的信息,但是看起來不太方便。使用交叉表報表可能可以更好地顯示這些數據,這樣,您可以垂直排列數據,水平排列各個州,就像電子表格一樣:

Times_purchased
             CT           NY         NJ      ... and so on ...

1             0            1          0      ...
2            23          119         37      ...
3            17           45          1      ...
... and so on ... 

在 Oracle 數據庫 11g 推出之前,您需要針對每個值通過 decode 函數進行以上操作,並將每個不同的值編寫爲一個單獨的列。但是,該方法一點也不直觀。

 

慶幸的是,您現在可以使用一種很棒的新特性 PIVOT 通過一種新的操作符以交叉表格式顯示任何查詢,該操作符相應地稱爲 pivot。下面是查詢的編寫方式:

select * from (
   select times_purchased, state_code
   from customers t
)
pivot 
(
   count(state_code)
   for state_code in ('NY','CT','NJ','FL','MO')
)
order by times_purchased
/

輸出如下:

. TIMES_PURCHASED       'NY'       'CT'       'NJ'       'FL'       'MO'
--------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
              0      16601         90          0          0          0
              1      33048        165          0          0          0
              2      33151        179          0          0          0
              3      32978        173          0          0          0
              4      33109        173          0          1          0
... and so on ...

這表明了 pivot 操作符的威力。state_codes 作爲標題行而不是列顯示。下面是傳統的表格化格式的圖示:


圖 1 傳統的表格化顯示

在交叉表報表中,您希望將 Times Purchased 列的位置掉換到標題行,如圖 2 所示。該列變爲行,就好像該列逆時針旋轉 90 度而變爲標題行一樣。該象徵性的旋轉需要有一個支點 (pivot point),在本例中,該支點爲 count(state_code) 表達式。


圖 2 執行了 Pivot 操作的顯示

該表達式需要採用以下查詢語法:

...
pivot 
(
   count(state_code)
   for state_code in ('NY','CT','NJ','FL','MO')
)
...

第二行“for state_code ...”限制查詢對象僅爲這些值。該行是必需的,因此不幸的是,您需要預先知道可能的值。該限制在 XML 格式的查詢將有所放寬,如本文後面部分所述。

注意輸出中的標題行:

. TIMES_PURCHASED       'NY'       'CT'       'NJ'       'FL'       'MO'
  --------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------

列標題是來自表本身的數據:州代碼。縮寫可能已經相當清楚無需更多解釋,但是假設您希望顯示州名而非縮寫(“Connecticut”而非“CT”),那又該如何呢?如果是這樣,您需要在查詢的 FOR 子句中進行一些調整,如下所示:

select * from (
   select times_purchased as "Puchase Frequency", state_code
   from customers t
)
pivot 
(
   count(state_code)
   for state_code in ('NY' as "New York",'CT' "Connecticut",'NJ' "New Jersey",'FL' "Florida",'MO' as "Missouri")
)
order by 1
/

Puchase Frequency   New York Connecticut New Jersey    Florida   Missouri
----------------- ---------- ----------- ---------- ---------- ----------
                0      16601         90           0          0          0
                1      33048        165           0          0          0
                2      33151        179           0          0          0
                3      32978        173           0          0          0
                4      33109        173           0          1          0
... and so on ...

FOR 子句可以提供其中的值(這些值將成爲列標題)的別名。

Unpivot

就像有物質就有反物質一樣,有 pivot 就應該有“unpivot”,對吧?

好了,不開玩笑,但 pivot 的反向操作確實需要。假設您有一個顯示交叉表報表的電子表格,如下所示:

 

Purchase Frequency New York Connecticut New Jersey Florida Missouri
0 12 11 1 0 0
1 900 14 22 98 78
2 866 78 13 3 9
... .        


現在,您希望將這些數據加載到一個名爲 CUSTOMERS 的關係表中:

SQL> desc customers
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ---------------------------
 CUST_ID                                            NUMBER(10)
 CUST_NAME                                          VARCHAR2(20)
 STATE_CODE                                         VARCHAR2(2)
 TIMES_PURCHASED                                    NUMBER(3)

必須將電子表格數據去規範化爲關係格式,然後再進行存儲。當然,您可以使用 DECODE 編寫一個複雜的 SQL*:Loader 或 SQL 腳本,以將數據加載到 CUSTOMERS 表中。或者,您可以使用 pivot 的反向操作 UNPIVOT,將列打亂變爲行,這在 Oracle 數據庫 11g 中可以實現。

通過一個示例對此進行演示可能更簡單。讓我們首先使用 pivot 操作創建一個交叉表:

  1  create table cust_matrix
  2  as
  3  select * from (
  4     select times_purchased as "Puchase Frequency", state_code
  5     from customers t
  6  )
  7  pivot
  8  (
  9     count(state_code)
 10     for state_code in ('NY' as "New York",'CT' "Conn",'NJ' "New Jersey",'FL' "Florida",
'MO' as "Missouri")
 11  )
 12* order by 1

您可以查看數據在表中的存儲方式:

SQL> select * from cust_matrix
  2  /

Puchase Frequency   New York       Conn New Jersey    Florida   Missouri
----------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
                1      33048        165          0          0          0
                2      33151        179          0          0          0
                3      32978        173          0          0          0
                4      33109        173          0          1          0
... and so on ...

這是數據在電子表格中的存儲方式:每個州是表中的一個列(“New York”、“Conn”等等)。

SQL> desc cust_matrix
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ---------------------------
 Puchase Frequency                                  NUMBER(3)
 New York                                           NUMBER
 Conn                                               NUMBER
 New Jersey                                         NUMBER
 Florida                                            NUMBER
 Missouri                                           NUMBER

您需要將該表打亂,使行僅顯示州代碼和該州的購物人數。通過 unpivot 操作可以達到此目的,如下所示:

select *
  from cust_matrix
unpivot
(
  state_counts
    for state_code in ("New York","Conn","New Jersey","Florida","Missouri")
)
order by "Puchase Frequency", state_code
/

輸出如下:

Puchase Frequency STATE_CODE STATE_COUNTS
----------------- ---------- ------------
                1 Conn                165
                1 Florida               0
                1 Missouri              0
                1 New Jersey            0
                1 New York          33048
                2 Conn                179
                2 Florida               0
                2 Missouri              0
... and so on ...

注意每個列名如何變爲 STATE_CODE 列中的一個值。Oracle 如何知道 state_code 是一個列名?它是通過查詢中的子句知道的,如下所示:

for state_code in ("New York","Conn","New Jersey","Florida","Missouri")

這裏,您指定“New York”、“Conn”等值是您要對其執行 unpivot 操作的 state_code 新列的值。我們來看看部分原始數據:

Puchase Frequency   New York       Conn New Jersey    Florida   Missouri
----------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
                1      33048        165          0          0          0

當列“紐約”突然變爲一個行中的值時,您會怎樣顯示值 33048 呢?該值應該顯示在哪一列下呢?上述查詢中 unpivot 操作符內的 for 子句上面的子句對此進行了解答。您指定了 state_counts,它就是在生成的輸出中創建的新列的名稱。

 

Unpivot 可以是 pivot 的反向操作,但不要以爲前者可以對後者所進行的任何操作進行反向操作。例如,在上述示例中,您對 CUSTOMERS 表使用 pivot 操作創建了一個新表 CUST_MATRIX。然後,您對 CUST_MATRIX 表使用了 unpivot,但這並沒有取回原始表 CUSTOMERS 的詳細信息。相反,交叉表報表以便於您將數據加載到關係表中的不同方式顯示。因此 unpivot 並不是爲了取消 pivot 所進行的操作。在使用 pivot 創建一個表然後刪除原始表之前,您應該慎重考慮。

unpivot 的某些很有趣的用法超出了通常的強大數據操作功能範圍(如上面的示例)。Amis Technologies 的 Oracle ACE 總監 Lucas Jellema 介紹瞭如何生成若干行特定數據用於測試。在此,我將對他的原始代碼稍加修改,以顯示英語字母表中的元音:

select value
from
(
    (
        select
            'a' v1,
            'e' v2,
            'i' v3,
            'o' v4,
            'u' v5
        from dual
    )
    unpivot
    (
        value
        for value_type in
            (v1,v2,v3,v4,v5)
    )
)
/

輸出如下:

V
-
a
e
i
o
u

該模型可以擴展爲包含任何類型的行生成器。感謝 Lucas 爲我們提供了這一巧妙招術。

XML 類型

在上述示例中,注意您指定有效的 state_codes 的方式:

for state_code in ('NY','CT','NJ','FL','MO')

該要求假設您知道 state_code 列中顯示的值。如果您不知道都有哪些值,您怎麼構建查詢呢?

pivot 操作中的另一個子句 XML 可用於解決此問題。該子句允許您以 XML 格式創建執行了 pivot 操作的輸出,在此輸出中,您可以指定一個特殊的子句 ANY 而非文字值。示例如下:

select * from (
   select times_purchased as "Purchase Frequency", state_code
   from customers t
)
pivot xml
(
   count(state_code)
   for state_code in (any)
)
order by 1
/

輸出恢復爲 CLOB 以確保 LONGSIZE 在查詢運行之前設置爲大值。

 

SQL> set long 99999

較之原始的 pivot 操作,該查詢有兩處明顯不同(用粗體顯示)。首先,您指定了一個子句 pivot xml 而不只是 pivot。該子句生成 XML 格式的輸出。其次,for 子句顯示 for state_code in (any) 而非長列表的 state_code 值。該 XML 表示法允許您使用 ANY 關鍵字,您不必輸入 state_code 值。輸出如下:

 

Purchase Frequency STATE_CODE_XML
------------------ --------------------------------------------------
                 1 <PivotSet><item><column name = "STATE_CODE">CT</co
                   lumn><column name = "COUNT(STATE_CODE)">165</colum
                   n></item><item><column name = "STATE_CODE">NY</col
                   umn><column name = "COUNT(STATE_CODE)">33048</colu
                   mn></item></PivotSet>

                 2 <PivotSet><item><column name = "STATE_CODE">CT</co
                   lumn><column name = "COUNT(STATE_CODE)">179</colum
                   n></item><item><column name = "STATE_CODE">NY</col
                   umn><column name = "COUNT(STATE_CODE)">33151</colu
                   mn></item></PivotSet>
 
... and so on ...

如您所見,列 STATE_CODE_XML 是 XMLTYPE,其中根元素是 <PivotSet>。每個值以名稱-值元素對的形式表示。您可以使用任何 XML 分析器中的輸出生成更有用的輸出。

除了 ANY 子句外,您還可以編寫一個子查詢。假設您有一個優先州列表並希望僅選擇這些州的行。您將優先州放在一個名爲 preferred_states 的新表中:

SQL> create table preferred_states
  2  (
  3     state_code varchar2(2)
  4  )
  5  /
 
Table created.
 
SQL> insert into preferred_states values ('FL')
  2> /
 
1 row created.
 
SQL> commit;
 
Commit complete.

現在 pivot 操作如下所示:

select * from (
   select times_purchased as "Puchase Frequency", state_code
   from customers t
)
pivot xml
(
   count(state_code)
   for state_code in (select state_code from preferred_states)
)
order by 1
/

for 子句中的子查詢可以是您需要的任何內容。例如,如果希望選擇所有記錄而不限於任何優先州,您可以使用以下內容作爲 for 子句:

for state_code in (select distinct state_code from customers)

子查詢必須返回不同的值,否則查詢將失敗。這就是我們指定上述 DISTINCT 子句的原因。

結論

Pivot 爲 SQL 語言增添了一個非常重要且實用的功能。您可以使用 pivot 函數針對任何關係表創建一個交叉表報表,而不必編寫包含大量 decode 函數的令人費解的、不直觀的代碼。同樣,您可以使用 unpivot 操作轉換任何交叉表報表,以常規關係表的形式對其進行存儲。Pivot 可以生成常規文本或 XML 格式的輸出。如果是 XML 格式的輸出,您不必指定 pivot 操作需要搜索的值域

發佈了29 篇原創文章 · 獲贊 7 · 訪問量 8萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章