目录

  • 窗口函数概念及使用方法
  • 窗口函数种类
  • 专用窗口函数
  • 聚合函数在窗口函数上的使用
  • 窗口函数的应用---计算移动平移
  • 窗口函数适用范围及注意事项
  • grouping运算符
  • rollup---计算合计及小计


窗口函数概念及使用方法

OLAP 是OnLine AnalyticalProcessing 的简称,意思是对数据库数据进行实时分析处理。

窗口函数也称为OLAP函数。为了便于理解,称之为窗口函数。常规的SELECT语句都是对整张表进行查询,而窗口函数可以让我们有选择的去某一部分数据进行汇总、计算和排序。
窗口函数的通用形式:

<窗口函数> OVER ([PARTITION BY <列名>]
                     ORDER BY <排序用列名>)

*[]中的内容可以省略。 窗口函数最关键的是搞明白关键字PARTITION BYORDER BY的作用。

  • partition by:用来分组,及选择要用哪一个窗口,类似于group by子句的分组功能,但是partition by子句并不具备group by的汇总功能,并不会改变原始表中记录的行数。
  • order by:是用来排序,及决定窗口内是按照那种规则进行排序的。

举个栗子:

select product_name, product_type, sale_price,
       rank () over (partition by product_type
	                        order by sale_price) as ranking
from Product;

得到的结果如下:

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_聚合函数


我们先忽略生成的新列 - [ranking], 看下原始数据在PARTITION BY 和 ORDER BY 关键字的作用下发生了什么变化。

PARTITION BY 能够设定窗口对象范围。本例中,为了按照商品种类进行排序,我们指定了product_type。即一个商品种类就是一个小的"窗口"。

ORDER BY 能够指定按照哪一列、何种顺序进行排序。为了按照销售单价的升序进行排列,我们指定了sale_price。此外,窗口函数中的ORDER BY与SELECT语句末尾的ORDER BY一样,可以通过关键字ASC/DESC来指定升序/降序。省略该关键字时会默认按照ASC,也就是

升序进行排序。本例中就省略了上述关键字 。

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_窗口函数_02

窗口函数种类

大致来说,窗口函数可以分为两类。

一是 将SUM、MAX、MIN等聚合函数用在窗口函数中

二是 RANK、DENSE_RANK等排序用的专用窗口函数

专用窗口函数

  • rank函数:计算排序时,如果存在相同位次的记录,则会跳过之后的位次。

例)有 3 条记录排在第 1 位时:1 位、1 位、1 位、4 位……

  • dense_rank函数:同样是计算排序,即使存在相同位次的记录,也不会跳过之后的位次。

例)有 3 条记录排在第 1 位时:1 位、1 位、1 位、2 位……

  • ROW_NUMBER函数:
    赋予唯一的连续位次。

例)有 3 条记录排在第 1 位时:1 位、2 位、3 位、4 位

运行以下代码:

SELECT  product_name
       ,product_type
       ,sale_price
       ,RANK() OVER (ORDER BY sale_price) AS ranking
       ,DENSE_RANK() OVER (ORDER BY sale_price) AS dense_ranking
       ,ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY sale_price) AS row_num
  FROM product

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_聚合函数_03

聚合函数在窗口函数上的使用

聚合函数在开窗函数中的使用方法和之前的专用窗口函数一样,只是出来的结果是一个累计的聚合函数值。

运行以下代码:

SELECT  product_id
       ,product_name
       ,sale_price
       ,SUM(sale_price) OVER (ORDER BY product_id) AS current_sum
       ,AVG(sale_price) OVER (ORDER BY product_id) AS current_avg  
  FROM product;

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_窗口函数_04


hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_聚合函数_05


可以看出,聚合函数结果是,按我们指定的排序,这里是product_id,当前所在行及之前所有的行的合计或均值。即累计到当前行的聚合。

窗口函数的应用—计算移动平移

在上面提到,聚合函数在窗口函数使用时,计算的是累积到当前行的所有的数据的聚合。 实际上,还可以指定更加详细的汇总范围。该汇总范围成为框架(frame)。

语法

<窗口函数> OVER (ORDER BY <排序用列名>
                 ROWS n PRECEDING )  
                 
<窗口函数> OVER (ORDER BY <排序用列名>
                 ROWS BETWEEN n PRECEDING AND n FOLLOWING)

PRECEDING(“之前”), 将框架指定为 “截止到之前 n 行”,加上自身行
FOLLOWING(“之后”), 将框架指定为 “截止到之后 n 行”,加上自身行
BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING,将框架指定为 “之前1行” + “之后1行” + “自身”
执行以下代码:

SELECT  product_id
       ,product_name
       ,sale_price
       ,AVG(sale_price) OVER (ORDER BY product_id
                               ROWS 2 PRECEDING) AS moving_avg
       ,AVG(sale_price) OVER (ORDER BY product_id
                               ROWS BETWEEN 1 PRECEDING 
                                        AND 1 FOLLOWING) AS moving_avg  
  FROM product

执行结果:

注意观察框架的范围。

ROWS 2 PRECEDING:

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_hive 窗口函数分组大于_06


ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING:

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_hive 窗口函数分组大于_07

窗口函数适用范围及注意事项

  • 原则上,窗口函数只能在SELECT子句中使用。
  • 窗口函数OVER 中的ORDER BY 子句并不会影响最终结果的排序。其只是用来决定窗口函数按何种顺序计算。

grouping运算符

rollup—计算合计及小计

常规的GROUP BY 只能得到每个分类的小计,有时候还需要计算分类的合计,可以用 ROLLUP关键字。

SELECT  product_type
       ,regist_date
       ,SUM(sale_price) AS sum_price
  FROM product
 GROUP BY product_type, regist_date WITH ROLLUP

得到的结果为:

hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_hive 窗口函数分组大于_08


hive 窗口函数分组大于 hive窗口函数lead_升序_09