用SQL Server 2005 CTE簡化查詢

 

SQL Server 2005引進了一個很有價值的新的Transact-SQL語言組件：一個通用表表達式（Common Table Expression，CTE），它是派生表和視圖的一個便捷的替代。通過使用CTE，我們可以創建一個命名結果集來在SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE語句中引用，而無須保存結果集結構的任何元數據。在本文中，我將闡述如何在SQL Server 2005中創建CTE——包括如何使用CTE來創建一個遞歸查詢——並舉幾個例子來說明它們是如何使用的。注意，本文中所有例子都使用SQL Server 2005的AdventureWorks示例數據庫。

 

在SQL Server 2005中創建一個基本CTE

 

我們可以在SELECT、INSERT、UPDATE或DELETE語句之前添加一個WITH子句來構成一個CTE。下面的語法顯示了WITH子句的基本構造和CTE定義：

 

[WITH <CTE_definition> [，...n]]
<SELECT， INSERT， UPDATE， or DELETE statement that
calls the CTEs>
<CTE_definition>::=
CTE_name [(column_name [，...n ])] 
AS
(
CTE_query
) 

 

如上面語句所示，你可以在可選的WITH子句中定義多個CTE。CTE定義包含CTE名稱、CTE字段名稱、AS關鍵字和括號中的CTE查詢。注意，CTE字段名稱的數目必須與CTE查詢返回的字段數目相匹配。另外，如果CTE查詢提供所有字段名稱，那麼字段名稱是可選的。

 

現在我們已經對SQL Server的CTE語法有了基本的瞭解，下面讓我們來看一個CTE定義的例子，以便更好地理解這個語法。下面的例子定義了一個命名爲ProductSold 的CTE，接着在SELECT語句中引用了CTE：

 

WITH ProductSold (ProductID， TotalSold)
AS 
(
SELECT ProductID， SUM(OrderQty) 
FROM Sales.SalesOrderDetail
GROUP BY ProductID
) 
SELECT p.ProductID， p.Name， p.ProductNumber， 
ps.TotalSold
FROM Production.Product AS p
INNER JOIN ProductSold AS ps 
ON p.ProductID = ps.ProductID

 

這裏可以看到，WITH子句在引用CTE的SELECT語句之前。WITH子句的第一行包含了CTE的名稱（ProductSold）以及在CTE 的兩個字段名稱(ProductID 和TotalSold)。接着是AS關鍵字，緊接着是括號中的CTE查詢。這樣，CTE查詢返回了每個產品的銷售總數。

 

當Product表與CTE聯接時，WITH子句後面的SELECT語句根據ProductID，引用了CTE的名稱。這個語句就像調用一個表格或視圖一樣調用CTE。但是，與表格與視圖不同的是，CTE只對WITH子句的語句有效。如果在一個後續語句中引用CTE——而沒有重新定義CTE——就會出錯。

 

使用通用表表達式的其中一個優點是你可以在調用語句中多次引用CTE。比如，下面的語句定義了一個命名爲Employees的CTE，接着在跟在WITH子句的SELECT語句中兩次調用CTE：

 

WITH Employees (EmpID， MgrID， FName， LName， Email) 
AS 
(
SELECT e.EmployeeID， e. ManagerID， 
c.FirstName， c.LastName， c.EmailAddress
FROM HumanResources.Employee e
INNER JOIN Person.Contact c
ON e.ContactID = c.ContactID
) 
SELECT e.FName + ' ' + e.LName AS EmpName， 
e.Email AS EmpEmail， 
m.FName + ' ' + m.LName AS MgrName， 
m.Email AS MgrEmail
FROM Employees e
LEFT OUTER JOIN Employees m
ON e.MgrID = m.EmpID 

 

在這個例子中，SQL Server CTE查詢返回一個員工ID、姓名和郵件地址以及他們的經理ID的列表。然後，跟在WITH子句後的SELECT語句將與CTE聯接來返回經理的姓名和郵件地址。你可以通過使用派生表（子查詢）來獲得相同的結果，但是這就意味着需要多次重複相同的子查詢，同時也使代碼更加複雜。

在WITH子句中創建多個CTE

 

在CTE語法中可以看到，我們可以在WITH子句中定義多個CTE，然後在接下來的語句中按照需要多次調用這些CTE。下面的例子說明了這是如何實現的。下面的WITH子句包含了兩個CTE定義：

 

WITH 
Cost (ProductID， AvgCost) 
AS
(
SELECT ProductID， AVG(StandardCost) 
FROM Production.ProductCostHistory
GROUP BY ProductID
)， 
Sold (ProductID， AvgSold) 
AS
(
SELECT ProductID， AVG(OrderQty) 
FROM Sales.SalesOrderDetail
GROUP BY ProductID
) 
SELECT p.ProductID， p.Name， 
(AvgCost * AvgSold)AS TotalCost
FROM Sold s
INNER JOIN Production.Product p
ON s.ProductID = p.ProductID
INNER JOIN Cost c
ON p.ProductID = c.ProductID 

 

創建一個遞歸通用表表達式

 

SQL Server中CTE最有價值的功能是創建遞歸查詢的功能——一種反覆自身引用以返回數據子集的查詢類型。遞歸查詢最常用於返回層次式數據。比如，在AdventureWorks數據庫中的Employee表包含了每個員工的經理ID。事實上，經理ID是該經理管理的員工ID。因此， Employee表格包含了從CEO往下的整個管理層次報告結構。

 

可以通過創建一個CTE查詢來定義一個CTE來檢索這個分層結構，其中這個查詢使用一個UNION ALL、UNION、INTERSECT或EXCEPT操作符來聯接多個SELECT語句。下面讓我們來看個例子。

 

在這個WITH子句中，CTE查詢包含兩個用UNION ALL操作符聯接的SELECT語句：

 

WITH Reports (EmpLevel， EmpID， ContactID， MgrID) 
AS
(
SELECT 1， EmployeeID， ContactID， ManagerID
FROM HumanResources.Employee
WHERE ManagerID IS NULL
UNION ALL
SELECT r.EmpLevel + 1， e.EmployeeID， e.ContactID， 
e.ManagerID
FROM HumanResources.Employee e
INNER JOIN Reports r
ON e.ManagerID = r.EmpID
) 
SELECT r.EmpLevel， r.EmpID， 
c.FirstName + ' ' + c.LastName AS EmpName， 
MgrID
FROM Reports r
INNER JOIN Person.Contact c
ON r.ContactID = c.ContactID 
ORDER BY r.EmpLevel， r.MgrID， r.EmpID

 

在CTE查詢中的第一個SELECT語句僅僅檢索頂層員工——CEO。爲了檢索到頂層員工，可以使用一個指定ManagerID值爲NULL的WHERE子句實現。

 

換言之，這個人選並不直接向另一個經理報告。注意：SELECT語句中的第一個字段是1。它用於標識這個查詢返回的員工是在最高層，第一層。

 

第二個SELECT語句（在UNION ALL 操作符之後）基於經理和員工ID將Employee表格與Reports CTE聯接。通過這種方式的自引用，SQL Server自動將其作爲遞歸查詢並按照需要重複檢索以返回每個層次的員工。每次查詢運行時，第一個字段值設爲1，然後每層都遞增1。

 

在WITH子句後的SELECT語句將Reports CTE與Contact表聯接來檢索員工的姓名。下面的查詢結果顯示了這個語句返回的數據樣本：

 

EmpLevel	EmpID	EmpName	MgrID
1	109	Ken Sanchez	NULL
2	6	David Bradley	109
2	12	Terri Duffy	109
2	42	Jean Trenary	109
2	140	Laura Norman	109
2	148	James Hamilton	109
2	273	Brian Welcker	109
3	2	Kevin Brown	6
3	46	Sariya Harnpadoungsataya	6
3	106	Mary Gibson	6
3	119	Jill Williams	6
3	203	Terry Eminhizer	6
3	269	Wanida Benshoof	6
3	271	John Wood	6
3	272	Mary Dempsey	6
3	3	Roberto Tamburello	12
3	66	Janaina Bueno	42
3	102	Dan Bacon	42
3	117	François Ajenstat	42
3	128	Dan Wilson	42
3	149	Ramesh Meyyappan	42
3	150	Stephanie Conroy	42
3	176	Karen Berg	42
3	30	Paula Barreto de Mattos	140
3	71	Wendy Kahn	140
3	103	David Barber	140
3	139	David Liu	140
3	21	Peter Krebs	148
3	44	A. Scott Wright	148
3	200	Hazem Abolrous	148
3	218	Gary Altman	148
3	268	Stephen Jiang	273
3	284	Amy Alberts	273
3	288	Syed Abbas	273
4	4	Rob Walters	3
4	9	Gail Erickson	3
4	11	Jossef Goldberg	3

 

結果是根據員工的級別排列的。注意，第二行到第七行顯示的是MgrID值爲109的數據，它是第一行顯示的頂層員工的ID。下面的行反映了相同分層的數據。

 

遞歸CTE，與SQL Server中的其它通用表表達式一樣，提供了強大的數據檢索功能。與視圖不同的是，它並不需要保存元數據。與派生表不同的是，它並不需要重複不必要的代碼。CTE可以將代碼分成不相關的單元，這有助於簡化代碼複雜性。對於遞歸查詢，CTE則更加好用。剛開始使用CTE時，你可能必須花點時間來適應它們，但是一旦熟悉了，那麼你將樂在其中。