10个SQL技巧之二:使用递归SQL生成数据

19-01-03 banq
         

公用表表达式(也称为:CTE,如在Oracle中也称为子查询因子,)是在SQL中声明变量的唯一方法(除了只有PostgreSQL和Sybase SQL Anywhere支持得WINDOW模糊子句)。

这是一个强大的概念。非常强大。请考虑以下声明:

-- Table variables
WITH
  t1(v1, v2) AS (SELECT 1, 2),
  t2(w1, w2) AS (
    SELECT v1 * 2, v2 * 2
    FROM t1
  )
SELECT *
FROM t1, t2

它产生了:

v1 v2 w1 w2 
----------------- 
 1 2 2 4

使用简单的WITH子句,您可以指定表变量列表(记住:一切都是表),它们甚至可能相互依赖。

这很容易理解。这使得CTE(公用表格表达式)已经非常有用,但真正令人敬畏的是它们被允许递归!考虑以下PostgreSQL示例:

WITH RECURSIVE t(v) AS (
  SELECT 1     -- Seed Row
  UNION ALL
  SELECT v + 1 -- Recursion
  FROM t
)
SELECT v
FROM t
LIMIT 5

它产生了:

v 
- 
1 
2 
3 
4 
5

它是如何工作的?一旦你看到很多关键词,它就相对容易了。您定义一个公共表表达式,它只有两个UNION ALL子查询。

第一次UNION ALL个子查询是我通常所说的“种子行”。它“种子”(初始化)递归。它可以产生一行或几行,之后我们会递归。记住:一切都是一个表,所以我们的递归将发生在整个表上,而不是单个行/值。

第二次UNION ALL个子查询是递归发生的地方。仔细观察,你会发现它是从中选择的t。即允许第二个子查询从我们即将宣布的CTE中进行选择。递归。因此它也可以访问v列,它已经被使用它的CTE声明过的。

在我们的示例中,我们使用行播种递归(1),然后通过添加来递归v + 1。然后通过设置a LIMIT 5(谨防可能无限的递归 - 就像Java 8 Streams一样)在使用现场停止递归

附注:图灵完整性

递归CTE使SQL:1999图灵完成,这意味着任何程序都可以用SQL编写!(如果你够疯狂的话)

一个经常出现在博客上的令人印象深刻的例子:Mandelbrot Set,例如http://explainextended.com/2013/12/31/happy-new-year-5/上显示:

WITH RECURSIVE q(r, i, rx, ix, g) AS (
  SELECT r::DOUBLE PRECISION * 0.02, i::DOUBLE PRECISION * 0.02, 
        .0::DOUBLE PRECISION      , .0::DOUBLE PRECISION, 0
  FROM generate_series(-60, 20) r, generate_series(-50, 50) i
  UNION ALL
  SELECT r, i, CASE WHEN abs(rx * rx + ix * ix) <= 2 THEN rx * rx - ix * ix END + r, 
               CASE WHEN abs(rx * rx + ix * ix) <= 2 THEN 2 * rx * ix END + i, g + 1
  FROM q
  WHERE rx IS NOT NULL AND g < 99
)
SELECT array_to_string(array_agg(s ORDER BY r), '')
FROM (
  SELECT i, r, substring(' .:-=+*#%@', max(g) / 10 + 1, 1) s
  FROM q
  GROUP BY i, r
) q
GROUP BY i
ORDER BY i

在PostgreSQL上运行上面的内容,你会得到类似的东西:

                             ..:-....... = = * = :: - @@@@@ ::::。@ .. * - 。=。
                             ... = ... = ... :: +%@:@@@@@@@@@@@@@ + *#= =:+ - 。..-   
                             。:。:= :: * .... @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ..:。
                             ... * @@@@ = @:@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ = = ....:。...: :。
                              :: @@@@@: - @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@:@ ..-:@ = * ::: 。
                              .- @@@@@ - @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ = @@@@ = .. :
                              ... @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 。
                             ....: - * @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@: :   
                            ..... @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ..  
                          ..... @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ - : ......   
                         .--:+。@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ ...   
                         == @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@  -  ..   
                         .. + @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@ - #。  
                         ... = + @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@ .. 
                         - 。=  -  @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@ ..:
                        。*%:@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@:@  - 
 。..:... ..- @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@ 
.............. ....- @@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@%@ =
- = - .....-:。.......... :: @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ .. 
.. =:-.... = @ + .. = .... ..... @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@ :. 
:+ @@ :: @ == @ - *:%:+ .......:@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@。
:: @@@ - @@@@@@@@@ - := .....:@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@:
:@@@@@@@@@@@@@@@ =: .....%@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@ 
:@@@@@@@@@@@@@@@@@ -...:@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@: - 
:@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@ - ..%@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@。
%@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ -..- @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@。
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ :: + @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ +
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@:@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ .. 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@ - @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@  - 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@。 

令人印象深刻,是吧?