SQL Server視窗框架——ROWS、RANGE

說到視窗框架就不得不提起開窗函數。

開窗函數支持分區、排序和框架三種元素，其語法格式如下：

1 OVER (   
2        [ <PARTITION BY clause> ]  
3        [ <ORDER BY clause> ]   
4        [ <ROW or RANGE clause> ]  
5       )  

視窗分區：

1 <PARTITION BY clause> ::=  
2 PARTITION BY value_expression , ... [ n ]  

視窗排序：

分區之後可以指定排序列，那麼在視窗計算之前，各個視窗的行的邏輯順序將確定。

1 <ORDER BY clause> ::=  
2 ORDER BY order_by_expression  
3     [ COLLATE collation_name ]   
4     [ ASC | DESC ]   
5     [ ,...n ]  

視窗框架：

 1 <ROW or RANGE clause> ::=  
 2 { ROWS | RANGE } <window frame extent>  
 3 
 4 <window frame extent> ::=   
 5 {   <window frame preceding>  
 6   | <window frame between>  
 7 }  
 8 <window frame between> ::=   
 9   BETWEEN <window frame bound> AND <window frame bound>  
10 
11 <window frame bound> ::=   
12 {   <window frame preceding>  
13   | <window frame following>  
14 }  
15 
16 <window frame preceding> ::=   
17 {  
18     UNBOUNDED PRECEDING  
19   | <unsigned_value_specification> PRECEDING  
20   | CURRENT ROW  
21 }  
22 
23 <window frame following> ::=   
24 {  
25     UNBOUNDED FOLLOWING  
26   | <unsigned_value_specification> FOLLOWING  
27   | CURRENT ROW  
28 }  
29 
30 <unsigned value specification> ::=   
31 {  <unsigned integer literal> } 

當使用框架時，必須要有ORDER BY子句，如果僅指定了ORDER BY子句而未指定框架，那麼預設框架將採用 RANGE UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW。

如果視窗函數沒有指定ORDER BY子句，也就不存在ROWS/RANGE視窗的計算。

如果ROWS/RANGE子句採用 <window frame preceding>，那麼CURRENT ROW 作為框架的預設結束行，例如：“ROWS 5 PRECEDING” 等價於 “ROWS BETWEEN 5 PRECEDING AND CURRENT ROW”。

PS：RANGE 只支持使用 UNBOUNDED 和 CURRENT ROW 視窗框架分隔符。

未使用 partition by 指定分區示例：

1 select *,
2 sum(U_Id) over(order by U_Id) 列1,
3 sum(U_Id) over(order by U_Id RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列2,
4 sum(U_Id) over(order by U_Id rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列3,
5 sum(U_Id) over(order by U_Id rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following) 列4,
6 sum(U_Id) over(order by U_Id ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW) 列5
7 from UserInfo

結果分析：

RANGE 是邏輯視窗，是指定當前行對應值的範圍取值，列數不固定，只要行值在範圍內，對應列都包含在內。

ROWS 是物理視窗，即根據order by 子句排序後，取的前N行及後N行的數據計算。（與當前行的值無關，只與排序後的行號相關）

【列1】未指定視窗，所以預設為 RANGE UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW，故此與【列2】值相同。

【列2】RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW 表示指定取值範圍為 當前行與當前行前面的所有行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：3+1　　第三行的值為：4+3+1

【列3】rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW 表示指定取值範圍為 當前行與當前行前面的所有行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：3+1　　第三行的值為：4+3+1

【列4】rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following 表示指定取值範圍為 當前行與前一行和後兩行的值。

即第一行的值為：1+3+4　　第二行的值為：1+3+4+5　　第三行的值為：3+4+5+6

【列5】ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW 表示指定取值範圍為 當前行與前一行的值。

即第一行的值為：1　　第二行的值為：1+3　　第三行的值為：3+4

使用 partition by 指定分區示例：

1 select *,
2 sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id) 列1,
3 sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id RANGE BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列2,
4 sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id rows  BETWEEN unbounded preceding AND CURRENT ROW) 列3,
5 sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id rows BETWEEN 1 preceding AND 2 following) 列4,
6 sum(U_Id) over(partition by U_Pwd order by U_Id ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW) 列5
7 from UserInfo

以上根據 列（U_Pwd）被分為3個區，使用 partition by 指定分區就是先進行分區，然後再根據指定視窗和指定視窗取值範圍進行計算。

參考：

https://docs.microsoft.com/en-us/sql/t-sql/queries/select-over-clause-transact-sql