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SQL入门：CET-简化复杂查询的利器

news 2025/10/18 16:58:28

一、CET 的核心概念

CET（Common Table Expression，通用表表达式）是 SQL 中通过WITH关键字定义的临时结果集，仅在当前 SQL 语句的执行周期内有效，用于简化复杂查询逻辑。

本质与特性：

临时性：不存储在磁盘，仅在查询执行时动态生成，执行结束后立即释放，避免资源占用。
可读性：通过命名将复杂子查询模块化，让逻辑更直观（如UserOrders比嵌套子查询更易理解）。
递归能力：支持递归查询（需RECURSIVE关键字），是处理树形结构（如组织架构）、序列生成的唯一简洁方式。
作用域：仅在定义它的 SQL 语句中有效，无法被其他独立查询调用（区别于临时表）。

二、CET 的使用场景与语法

1. 非递归 CET（基础场景）

适用于将复杂查询拆分为多个临时结果集，避免多层嵌套，常见于多表关联、数据过滤、统计分析等场景。

（1）单 CET 语法

WITH 结果集名称 (列名1, 列名2, ...) -- 列名可选，默认继承子查询列名
AS (-- 子查询：生成临时结果集的逻辑SELECT 列1, 列2 FROM 表名 WHERE 过滤条件
)
-- 主查询：引用CET进行分析
SELECT * FROM 结果集名称;

示例：筛选 2024 年订单金额超 1000 的用户消费记录

WITH HighValueOrders (订单ID, 用户ID, 金额) AS (SELECT order_id, user_id, amountFROM ordersWHERE order_date >= '2024-01-01' AND amount > 1000
)
SELECT 用户ID, SUM(金额) AS 总消费 
FROM HighValueOrders 
GROUP BY 用户ID;

（2）多 CET 语法（逻辑串联）

多个 CET 用逗号分隔，后续 CET 可引用前面的 CET，实现逻辑分层。

示例：分析用户年度消费与复购情况

WITH 
-- 步骤1：筛选2024年订单
Year2024Orders AS (SELECT order_id, user_id, amount, order_dateFROM ordersWHERE order_date BETWEEN '2024-01-01' AND '2024-12-31'
),
-- 步骤2：统计用户年度总消费（引用步骤1）
UserTotalSpend AS (SELECT user_id, SUM(amount) AS total_spendFROM Year2024OrdersGROUP BY user_id
),
-- 步骤3：筛选复购用户（订单数≥2，引用步骤1）
RepeatUsers AS (SELECT user_id, COUNT(order_id) AS order_countFROM Year2024OrdersGROUP BY user_idHAVING COUNT(order_id) >= 2
)
-- 主查询：关联用户信息，输出结果
SELECT u.user_name, uts.total_spend, ru.order_count
FROM users u
JOIN UserTotalSpend uts ON u.user_id = uts.user_id
JOIN RepeatUsers ru ON u.user_id = ru.user_id;

2. 递归 CET（高级场景）

用于处理树形结构（如部门层级、分类关系）或序列生成（如日期序列），必须包含两部分：

锚点成员：递归的起始数据（如顶级部门）。
递归成员：引用自身 CET 的查询，定义层级关联逻辑（如子部门关联父部门），需用UNION ALL连接。

语法结构

WITH RECURSIVE 递归结果集名称 (列1, 列2, 层级列)
AS (-- 1. 锚点成员：起始数据（非递归查询）SELECT dept_id, dept_name, parent_id, 1 AS levelFROM departmentsWHERE parent_id = 0 -- 假设parent_id=0为顶级部门UNION ALL -- 必须用UNION ALL连接-- 2. 递归成员：引用自身，生成下一层数据SELECT d.dept_id, d.dept_name, d.parent_id, r.level + 1 AS levelFROM departments dJOIN 递归结果集名称 r ON d.parent_id = r.dept_id -- 子部门关联父部门
)
-- 主查询：获取所有层级数据
SELECT dept_name, level FROM 递归结果集名称 ORDER BY level;

示例：查询部门层级（含 3 级部门）

假设departments表数据：

dept_id	dept_name	parent_id
1	总部	0
2	技术部	1
3	研发组	2
4	测试组	2
5	产品部	1

执行递归 CET 后结果：

dept_name	level
总部	1
技术部	2
产品部	2
研发组	3
测试组	3

三、CET 与其他临时结果集的区别

特性	CET（WITH 子句）	子查询（嵌套 / 派生表）	临时表（CREATE TEMP TABLE）
作用范围	仅当前 SQL 语句有效	仅所在查询块有效（如 FROM 子句	会话内有效（可多查询复用）
可读性	高（模块化命名）	低（多层嵌套难理解）	中（需单独定义）
递归能力	支持（需 RECURSIVE）	不支持	不支持
性能（常规场景）	与子查询相当（数据库优化）	与 CET 相当	略高（可建索引）
适用场景	复杂查询拆解、递归逻辑	简单嵌套查询	需多次复用临时数据的场景

四、CET 的优化技巧

CET 的性能优化需结合数据库执行计划，核心目标是减少临时结果集的大小和计算复杂度。

1. 非递归 CET 优化

提前过滤数据：在 CET 子查询中尽量通过WHERE、LIMIT等条件减少结果集行数，避免后续关联时处理冗余数据。

-- 优化前：CET返回所有订单，再过滤
WITH AllOrders AS (SELECT * FROM orders)
SELECT * FROM AllOrders WHERE amount > 1000;-- 优化后：CET内部直接过滤，结果集更小
WITH HighValueOrders AS (SELECT * FROM orders WHERE amount > 1000)
SELECT * FROM HighValueOrders;

避免重复计算：将重复使用的计算逻辑（如SUM(amount)）放入 CET，减少重复执行。
合理使用索引：对 CET 子查询中WHERE、JOIN涉及的字段（如order_date、user_id）建立索引，加速筛选和关联。

2. 递归 CET 优化（重点）

递归查询容易因层级过深或数据量大导致性能问题，需针对性优化：

限制最大层级：通过level < N避免无限递归（如WHERE level < 10），尤其适用于数据可能存在循环引用的场景（如A→B→A）。
追踪路径避免重复：用字符串记录路径（如path = CONCAT(parent_path, ',', dept_id)），通过NOT LIKE排除已访问节点：

WITH RECURSIVE DeptTree AS (SELECT dept_id, parent_id, CAST(dept_id AS CHAR(100)) AS path FROM departments WHERE parent_id = 0UNION ALLSELECT d.dept_id, d.parent_id, CONCAT(t.path, ',', d.dept_id)FROM departments dJOIN DeptTree t ON d.parent_id = t.dept_idWHERE t.path NOT LIKE CONCAT('%', d.dept_id, '%') -- 排除已出现的节点
)
SELECT * FROM DeptTree;

索引优化：对递归关联的字段（如parent_id）建立索引，加速子查询与 CET 的连接。
拆分大递归：若层级超过 100 级，可拆分为多次小递归查询，避免单次递归占用过多内存。

五、常见问题与解决方案

递归 CET 报错 “列数不匹配”
- 原因：锚点成员与递归成员返回的列数或数据类型不一致。
- 解决：确保两部分列名、数量、类型完全一致（如锚点返回dept_id, level，递归也必须返回相同结构）。
递归查询陷入死循环
- 原因：数据存在循环引用（如A.parent_id = B.dept_id且B.parent_id = A.dept_id）。
- 解决：通过level限制最大层级，或用路径追踪排除重复节点。
CET 性能比子查询差
- 原因：数据库优化器未正确识别 CET 逻辑，导致执行计划低效。
- 解决：查看执行计划（如EXPLAIN ANALYZE），对关键字段加索引；复杂场景可尝试将 CET 改写为子查询对比性能。