- 目錄 - [0. 背景說明](#0-背景說明) - [1. 定義及語法細節](#1-定義及語法細節) - [1.1 基本定義](#11-基本定義) - [1.2 基本語法](#12-基本語法) - [1.3 多個CTE同時宣告](#13-多個cte同時宣告) - [1.4 CTE巢狀使用](#14-cte巢狀使用) - [2. CTE遞迴查詢](#2-cte遞迴查詢) - [2.1 簡介](#21-簡介) - [2.2 準備工作](#22-準備工作) - [2.3 計算每個部門的等級序列](#23-計算每個部門的等級序列) - [2.4 查詢所有的子級與父級匹配結果](#24-查詢所有的子級與父級匹配結果) - [2.5 父查子：查詢某個部門的下級部門](#25-父查子查詢某個部門的下級部門) - [2.6 子查父：查詢某個下級部門的上級部門](#26-子查父查詢某個下級部門的上級部門) - [3. 參考](#3-參考) shanzm-2020年5月15日 23:07:32

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### 0. 背景說明 在編寫儲存過程的時候，大多數情況都會使用公用表表達式，本文對公用表表達式(CTE)作簡單的介紹 **①準備工作** 建立一個產品表T_Product ```sql CREATE TABLE [dbo].[T_Product] ( [Id] [bigint] IDENTITY(1,1) NOT NULL,--自增欄位Id [Category] [nvarchar](50) NOT NULL,--產品種類 [Name] [nvarchar](50) NOT NULL,--產品名 [Price] [decimal](18, 0) NOT NULL,--產品價格 ) ``` 隨便插入一些資料即可
**②子表示式** 瞭解公用表表達式之前我們要回顧一下SQL語句中的子查詢 之前在我們在select語句中可以使用子查詢， 例如： ```sql select * from (select * from T_Product where Category='clothes' )T where T.Price>500` ``` 這裡就是使用了一個子查詢:查詢出T_Product表中的所有的種類為clothes的產品，子查詢的結果表定義別名為T，我們在T表中繼續查詢所有Price大於500的產品
**③表變數** 子查詢雖然不復雜，但是使用多層的子查詢巢狀，則SQL語句會變得難以閱讀， 當然，我們可以使用表變數，即：定義一個表變數，然後將子查詢的結果集存入表變數中，以供後續的使用。 例如： ```sql --宣告一個表變數 declare @T table ( Id bigint not null , Category nvarchar(50) not null, Name nvarchar(50) not nul , Prince decimal not null ) --將子查詢的資料插入表變數中 insert into @T select * from T_Product where Category='clothes' --使用表變數 select * from @T where Price>500 ```
**④公用表表達式** 將子查詢放在了表變數`@T`中，這樣做將使SQL語句更容易維護，但又會帶來另一個問題，就是效能的損失。 由於**表變數實際上使用了臨時表**，從而增加了額外的I/O開銷，因此，表變數的方式並不太適合資料量大且頻繁查詢的情況。 為此，在SQL Server 2005中提供了另外一種解決方案，這就是公用表表達式（CTE），使用CTE，可以使SQL語句的可維護性，同時，CTE要比表變數的效率高得多。 這裡就先演示一下使用CTE，具體的語法細節後面做說明 ```sql --宣告一個CTE with T as ( select * from T_Product where Category='clothes' ) --使用CTE select * from T where Price >500 ``` 這裡我們就是使用公用表表達式替換這裡的子查詢的結果集。 所以使用使用with&as定義的公用表表達式也稱為**子查詢部分（subquery factoring）** 同時，公用表表達式在儲存過程中可以用於代替檢視的使用，在某個儲存過程中需要使用是個結果集，我們沒必要為其建立一個檢視，可以使用公用表表達式。

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### 1. 定義及語法細節 #### 1.1 基本定義 定義：**公用表表達式(Common Table Expression)** 是SQL Server2005版本的引入的一個特性。CTE可以看組是一個臨時的結果集，可以再**接下來來的一個**`select`,`insert`,`update`,`delete`,`merge`語句中多次引用。使用公用表示式CTE可以讓語句更加清晰簡練。 簡而言之：公用表表達式就是用於臨時儲存結果集。 #### 1.2 基本語法 建立一個公用表表達式,並使用改公用表表達式的基本語法： ```sql with subquery_name(column1，column2，column3……)--定義一個CTE as ( select column1，column2，column3 from table_name ) select * from subquery_name--　引用CTE ``` 注意事項： * 公用表表達式只能使用在其定義後的第一個sql語句中，否則會報錯 * 定義CTE的時候，可以省略列名，即最終的該CTE的列名就是該CTE中select查詢的結果，但是我現在覺得儘量不要省略，可以方便後續閱讀。 正確示例： ```sql with temp as ( select * from T_Product where Category='外套' ) select * from temp as temp1 left join temp as temp2 on temp1.Id =temp2.Id ``` 上面是聲明瞭一個公用表表達式temp,在其之後的第一句sql語句中使用到temp,完全沒有問題。 錯誤示例： ```sql with temp as ( select * from T_Product where Category='外套' ) select * from temp --公用表表達式temp之後的第一句sql語句 select * from temp as temp1 left join temp as temp2 on temp1.Id =temp2.Id--公用表表達式temp之後的第二句sql語句 ``` 結果是報錯：顯示第一句sql語句已執行，但是第二句sql語句報錯“物件名'temp'無效” **正是因為只有CTE之後的第一句sql語句可以使用該CTE，所以如果CTE的表示式名稱與某個資料表或檢視重名，則緊跟在該CTE後面的SQL語句使用的仍然是CTE** CTE語法細節： 1. 如果將 CTE 用在屬於批處理的一部分的語句中，那麼在CTE之前的語句必須以分號結尾。 【補充】：批處理是指從應用程式一次性地傳送一組完整sql語句到sql server上執行,批處理的所有語句被當做一個整體,被成批地分析,編譯和執行，所有的批處理 指令以`GO `作為結束標誌。同時寫多個批處理，如果前面所有的批處理沒有問題，最後一個有錯誤那麼前面所有的批處理都不會執行 2. CTE中的sql語句是不能使用`order by`語句，除非select語句中有`top`（其實這裡我也沒有想明白，理論上子查詢使用`order by`完全是沒有問題的） 3. 前面的with子句定義的查詢在後面的with子句中可以使用。但是一個with子句內部不能巢狀with子句 #### 1.3 多個CTE同時宣告 這裡就要思考一個問題了，那就是若是在語句sql語句中需要多個公用表表達式，我們可以連續的宣告多個公用表表達式，但是注意**只需要在第一個公用表表達式上使用`with`**,之後相連的則不需在使用`with` ```sql with temp1 as ( select * from T_Product where Category='外套' ) ,temp2 as--注意這裡不在需要使用with ,但是不要忘記as ( select * from T_Product where Category='褲子' ) select * from temp1 ,temp2 where temp1.Price=temp2.Price ``` #### 1.4 CTE巢狀使用 一次宣告的多個公用表表達式，後面的公用表表達式可以使用前面的公用表表達式 例如： ```sql with temp1 as ( select * from T_Product where Category='外套' ) ,temp2 as ( select * from temp1 where Price>200--在相連的第二個CTE中使用第一個CTE ) select * from temp2 ```

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### 2. CTE遞迴查詢 #### 2.1 簡介 遞迴查詢主要用於層次結構的查詢，從葉級（Leaf Level）向頂層（Root Level）查詢，或從頂層向葉級查詢，或遞迴的路徑（Path）。 遞迴 CTE 定義**至少必須包含兩個 CTE 查詢定義**，一個**定位點成員**和一個**遞迴成員**。可以定義多個定位點成員和遞迴成員；但必須將所有定位點成員查詢定義置於第一個遞迴成員定義之前。 > 第一個子查詢稱作定點（Anchor）子查詢：定點查詢只是一個返回有效表的查詢，用於設定遞迴的初始值； > 第二個子查詢稱作遞迴子查詢：該子查詢呼叫CTE名稱，觸發遞迴查詢，實際上是遞迴子查詢呼叫遞迴子查詢； > 兩個子查詢使用union all，求並集； #### 2.2 準備工作 建立一個公司表，公司中的部門是分等級的，PId即該部門的上一級部門 ```sql CREATE TABLE [dbo].[Company] ( [Id] [bigint] IDENTITY(1,1) NOT NULL, [PId] [bigint] NOT NULL, [Name] [nvarchar](50) NOT NULL, ) ``` 插入資料,我們使用行政等級模擬上下級部門: ``` Id PId Name --------- --------- ---------- 1 0 中國 2 1 江蘇省 3 2 蘇州市 4 3 吳中區 5 1 山東省 6 5 濟南市 7 5 青島市 8 5 煙臺市 9 2 南京市 11 9 玄武區 ``` #### 2.3 計算每個部門的等級序列 ```sql USE [ShanTest] GO with temp as ( select *,0 as Level from Company where Pid =0 union all select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level from Company as c,temp where temp.Id=c.Pid ) select * from temp ``` 執行測試結果： ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 2 1 江蘇省 1 5 1 山東省 1 6 5 濟南市 2 7 5 青島市 2 8 5 煙臺市 2 3 2 蘇州市 2 9 2 南京市 2 11 9 玄武區 3 4 3 吳中區 3 ``` 簡單的理一理這裡的遞迴： 首先： ```sql select *,0 as Level from Company where Pid =0 ``` 結果是： ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 ``` 接著： ```sql union all select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level from Company as c,temp where c.Pid=temp .Id ``` 第一次遞迴結果： ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 2 1 江蘇省 1 5 1 山東省 1 ``` 第二次遞迴結果： ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 2 1 江蘇省 1 5 1 山東省 1 6 5 濟南市 2 7 5 青島市 2 8 5 煙臺市 2 3 2 蘇州市 2 9 2 南京市 2 ``` 第三次遞迴結果： ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 2 1 江蘇省 1 5 1 山東省 1 6 5 濟南市 2 7 5 青島市 2 8 5 煙臺市 2 3 2 蘇州市 2 9 2 南京市 2 11 9 玄武區 3 4 3 吳中區 3 ``` 【注意】： * 遞迴CTE可能會出現無限遞迴。從而大量消耗SQL Server的伺服器資源.因此，SQL Server提供了OPTION選項，可以設定最大的遞迴次數。 這個最大遞迴次數往往是根據資料所代表的具體業務相關的，比如這裡，我們定義最大遞迴數是2：`option(maxrecursion 2)`： * 遞迴查詢沒有顯式的遞迴終止條件，只有當遞迴子查詢返回空結果集（沒有資料行返回）或是超出了遞迴次數的最大限制時，才停止遞迴。 ```sql USE [ShanTest] GO with temp as ( select *,0 as Level from Company where Pid =0 union all select c.Id,c.Pid,c.Name,temp.Level+1 as Level from Company as c,temp where c.Pid=temp .Id ) select * from temp option(maxrecursion 2)--設定最大遞迴數是2 ``` 則結果現實如下，即最大遞迴兩次則只能查詢到市一級，無法查詢到區一級 ``` Id PId Name Level --------- --------- ------------ ------------ 1 0 中國 0 2 1 江蘇省 1 5 1 山東省 1 6 5 濟南市 2 7 5 青島市 2 8 5 煙臺市 2 3 2 蘇州市 2 9 2 南京市 2 訊息 530，級別 16，狀態 1，第 6 行 語句被終止。完成執行語句前已用完最大遞迴 2。 ``` #### 2.4 查詢所有的子級與父級匹配結果 作為層級結構，可以使用自連線查詢每個部門的上級部門： ```sql --隱式內連線 select a.Id ,a.Pid ,a.Name ,b.Name as PName from Company a ,Company b where a.Pid=b.Id --顯式內連線： select a.Id ,a.Pid ,a.Name ,b.Name as PName from Company a inner join Company b on a.Pid =b.Id ``` 查詢結果： ``` Id Pid Name PName -------- -------- --------- ---------- 2 1 江蘇省 中國 3 2 蘇州市 江蘇省 4 3 吳中區 蘇州市 5 1 山東省 中國 6 5 濟南市 山東省 7 5 青島市 山東省 8 5 煙臺市 山東省 9 2 南京市 江蘇省 11 9 玄武區 南京市 ``` 下面演示使用遞迴CTE實現，所有的子級匹配所有的父級 ```sql with subq as ( select Id ,Pid ,Name ,Name as PName from Company where Pid =0 union all select c.Id ,c.Pid,c.Name ,s.Name as PName from subq as s inner join Company as c on s.Id =c.Pid --from subq as s,Company as c where s.Id=c.Pid ) select * from subq ``` ``` Id Pid Name PName -------- -------- ---------- --------- 1 0 中國 中國 2 1 江蘇省 中國 5 1 山東省 中國 6 5 濟南市 山東省 7 5 青島市 山東省 8 5 煙臺市 山東省 3 2 蘇州市 江蘇省 9 2 南京市 江蘇省 11 9 玄武區 南京市 4 3 吳中區 蘇州市 ``` 理解遞迴的方式就是，從頭理一理： 首先： ```sql select Id ,Pid ,Name ,Name as PName from Company where Pid =0 ``` 結果是： ``` Id Pid Name PName -------- -------- ---------- --------- 1 0 中國 中國 ``` 接著 ```sql select c.Id ,c.Pid,c.Name ,s.Name as PName from subq as s inner join Company as c on s.Id =c.Pid ``` 第一次遞迴結果： ``` Id Pid Name PName -------- -------- ---------- --------- 1 0 中國 中國 2 1 江蘇省 中國 5 1 山東省 中國 ``` 第二次遞迴： ``` Id Pid Name PName -------- -------- ---------- --------- 1 0 中國 中國 2 1 江蘇省 中國 5 1 山東省 中國 6 5 濟南市 山東省 7 5 青島市 山東省 8 5 煙臺市 山東省 3 2 蘇州市 江蘇省 9 2 南京市 江蘇省 ``` 第三次遞迴 ``` Id Pid Name PName -------- -------- ---------- --------- 1 0 中國 中國 2 1 江蘇省 中國 5 1 山東省 中國 6 5 濟南市 山東省 7 5 青島市 山東省 8 5 煙臺市 山東省 3 2 蘇州市 江蘇省 9 2 南京市 江蘇省 11 9 玄武區 南京市 4 3 吳中區 蘇州市 ``` #### 2.5 父查子：查詢某個部門的下級部門 比如說，這裡查詢表中所有江蘇省以下的行政區域 ```sql with temp as ( select * from Company where Id=2--江蘇省的Id是2，所以遞迴初始值就是2 union all select c.* from temp ,szmCompany as c where temp.Id =c.Pid ) select * from temp --option(maxrecursion 1) ``` 查詢結果： ```sql Id Pid Name ------ ------ ---------- 2 1 江蘇省 3 2 蘇州市 9 2 南京市 10 9 玄武區 4 3 吳中區 ``` 其實這裡，若是我們只需要江蘇省的下一級（即：市級），而不需要下下級（即：區縣級） 則可以設定遞迴的次數為1即可：`option(maxrecursion 1)` 結果為： ```sql Id Pid Name ------ ------ ---------- 2 1 江蘇省 3 2 蘇州市 9 2 南京市 訊息 530，級別 16，狀態 1，第 1 行 語句被終止。完成執行語句前已用完最大遞迴 1。 ``` #### 2.6 子查父：查詢某個下級部門的上級部門 通過子部門查詢其父部門，比如查詢吳中區的上級行政區域 ```sql with temp as ( select * from Company where Id=4--吳中區Id union all select c.* from temp ,Company as c where temp.Pid =c.Id ) select * from temp --option(maxrecursion 1) ``` 查詢結果： ``` Id Pid Name ----- ----- -------- 4 3 吳中區 3 2 蘇州市 2 1 江蘇省 1 0 中國 ``` 若是隻需要查詢吳中區的直系上級行政區域，則只要限制最大遞迴次數為1即可 當然，若是隻需要查直系上級，我們可以使用之前的上下級匹配的結果集，篩選特定的記錄： ```sql select * from ( select a.* ,b.Name as PName from Company as a ,Company as b where a.Pid=b.Id--所有的上下級匹配結果集 )X where X.Id =4--吳中區Id ``` 查詢結果： ``` Id Pid Name PName ------ ------- --------- ---------- 4 3 吳中區 蘇州市 ```

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### 3. 參考 * [T-SQL查詢進階--詳解公用表表達式(CTE)](https://www.cnblogs.com/CareySon/archive/2011/12/12/2284740.html) * [公用表表達式(CTE)](https://www.cnblogs.com/tohen/p/7505608.html) * [CTE 遞迴查詢全解](https://www.cnblogs.com/ljhdo/p/4580347.html) **【待讀】**： * [資料庫中臨時表,表變數和CTE使用優勢極其區別](https://www.cnblogs.com/changbluesky/archive/2010/03/17/1687886.html) * [臨時表與表變數，CTE的區別](http://blog.sina.com.cn/s/blog_95fa28e60102viv1.html) * [With temp as —— SQL 中With as 的用法](https://blog.csdn.net/a416090287/article/details/8288548) 想要找一本關於儲存過程的書籍，一直沒有找到，所以都是在網上的一些博文中學習相關的技巧和語法細節 感覺不繫統，隱隱約約感覺自己關於T-SQL以及儲存過程的使用還有許多不瞭解的