Mysql窗口函数

窗口函数（window function）是mysql8.0 以后才引用的新函数，用于计算累加、排名、序号类的问题。
最经典的就是row_number() 函数，用于既定规则的排序。

什么是窗口函数

窗口函数的本质：
- 即想聚合计算，又不想丢失原始行
在窗口函数中：
- 保留每一行
- 还能看到：
- 排名
- 累加
- 平均值
- 前一行
- 后一行
- 当前行附近的数据

这就是：
在一组行上进行计算，但又不折叠行

可以和分组函数进行区别 Group by

题目解析

在力扣 1204. 最后一个能进入巴士的人
题目中，使用turn进行排序，标记进入巴士的顺序，并且标定了最大限重1000KG ,这是典型的累加窗口函数的使用场景，因此，题解sql为：

with a as( 
select person_name, weight, turn, 
sum(weight) over(order by turn) sum_weight 
from queue 
) 

select person_name 
from a 
where sum_weight <= 1000 
order by turn desc 
limit 1

数据（简化数据 Queue 表按 turn 列由小到大排序。）

Turn	ID	Name	Weight	Total Weight
1	5	Alice	250	250
2	3	Alex	350	600
3	6	John Cena	400	1000	最后一个上巴士
4	2	Marie	200	1200	无法上巴士
5	4	Bob	175	___
6	1	Winston	500	___

sql执行顺序

其中，with表达式中，对数据进行了累加求和：

sum(weight) over(order by turn)

排序列，turn：对turn升序排序
窗口以Turn计数

• 第一行：
  窗口：
  【1】
  计算：
  250

• 第二行：
  窗口：
  【1,2】
  计算：
  250 + 350 = 600

• 第三行
  窗口：
  【1,2,3】
  计算：
  250 + 350 + 400 = 1000

并最终，按照sum(weight) over(order by turn) sum_weight 语法：

person_name	weight	turn	sum_weight
Alice	250	1	250
Alex	350	2	600
John Cena	400	3	1000
Marie	200	4	1200
Bob	175	5	1375
Winston	500	6	1875

实现数据的累加。

理解窗口函数中的窗口

直接从语法讲解，窗口函数仿佛晦涩一些，我之前都是死记硬背语法，聚合函数后接over()，然后接PARTITION BY分区啊巴拉巴拉的。
难以理解，不用就会忘掉，实际没有理解窗口函数的精髓。

一言以蔽之，窗口函数，解决的问题在于，让当前行，可以看到其他行。
理解了数据库当前到底在观察那一批数据，就可以明白窗口函数的用法以及概念。

函数的典型结构为：

SELECT
    [窗口函数] OVER (
        [PARTITION BY 分区字段]
        [ORDER BY 排序字段]
        [窗口帧定义]
    ) AS 列名
FROM 表;

我们来逐步拆解：

OVER 作用

作用：定义当前行的观察范围

可以理解为：当前行能看到谁？
例如：SUM(salary) OVER ()
意思为：当前行可以看到全表

例如，表：

name	salary
张三	3000
李四	5000
王五	7000

sql：
SELECT name, salary, SUM(salary) OVER () FROM emp;

结果：

name	salary	sum
张三	3000	15000
李四	5000	15000
王五	7000	15000

其中，sum的结果每一行都是 15000 因为，当前的每一行都能看到全表

PARTITION BY 作用

partition 的本质：把大窗口切成小窗口
可以理解为：分组观察
效果类似与分组GROUP BY ，但是结果被压缩，指示分组观察。

例如，表：

name	dept	salary
张三	技术	3000
李四	技术	5000
王五	财务	7000

sql：

SELECT
    name,
    dept,
    salary,
    SUM(salary) OVER (
        PARTITION BY dept
    ) AS dept_sum
FROM emp;

数据库的执行：
对于 张三 PARTITION BY dept
意味着：张三只能看到“技术部”
那么在 张三 数据行 ，张三 能OVER观察到：
【张三,李四】
所以，SUM：
3000 + 5000 = 8000

对于 王五 ，只能OVER观察到 财务部，
所以dept_sum数据为7000

最终结果：

name	dept	salary	dept_sum
张三	技术	3000	8000
李四	技术	5000	8000
王五	财务	7000	7000

注意，PARTITION BY 不是 GROUP BY
虽然都是分组，但PARTITION BY 是划分观察范围；GROUP BY会折叠压缩行

ORDER BY 作用

这是窗口内部的顺序
这对于窗口函数非常重要，定义了排序的规则、累加的反向等。

例如：

SUM(salary) OVER (
    ORDER BY id
)

意为当前行按照 id 顺序逐步观察

为什么ORDER BY 能实现累计？

直接上例子，表：

id	salary
1	100
2	200
3	300

sql：
SUM(salary) OVER ( ORDER BY id )

• 对于第一行
  窗口:100
  SUM:100
• 第二行
  窗口:100 200
  SUM:300
• 第三行
  窗口:100 200 300
  SUM:600

于是结果：

id	salary	sum
1	100	100
2	200	300
3	300	600

为什么会越来越多？实现了累加？
因为：ORDER BY 默认生成：从第一行 到 当前行
这就是窗口帧 窗口帧（Window Frame）

窗口帧

汇总来看整个窗口函数：
PARTITION BY：决定能看到那些人;
ORDER BY：决定按什么顺序看;
窗口帧：决定具体看到第几行.

更加形象的例子在于：
- PARTITION BY = 班级
- ORDER BY = 学号排序
- 窗口帧 = 你视线能看到前后几个人

以上就是我自己对于窗口函数的理解，比较浅显，如有错误或者理解偏差，欢迎指正