1. 窗口函数：像班级排名一样分析数据

1.1 什么是窗口函数？

想象你有一张全班成绩表，要回答这些问题：

• 王同学在班里排第几？（排名）
• 他比前一名高多少分？（差值）
• 他的成绩占全班总分多少比例？（占比）

如果用普通SQL，需要多次查询+临时表。而窗口函数就像给你的数据开了一个"滑动窗口"，直接在一行里算出这些复杂结果！

-- 基础语法（重点记这个！）
SELECT 
    <列>,
    RANK() OVER (PARTITION BY 班级 ORDER BY 成绩 DESC) AS 排名
FROM 成绩表;

1.2 三大排名函数对比（附生活案例）

代码示例：

-- 按商品价格排名
SELECT 
    product_name,
    price,
    RANK() OVER (ORDER BY price DESC) AS '跳位排名',
    DENSE_RANK() OVER (ORDER BY price DESC) AS '不跳位排名',
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY price DESC) AS '强制连续排名'
FROM products;

1.3 累计统计：你的工资今年涨了多少？

场景：计算每个月的工资累计值（类似支付宝年度账单）

SELECT 
    month,
    salary,
    SUM(salary) OVER (ORDER BY month) AS '累计工资'
FROM salary_table;

输出效果：

1.4 移动平均：预测股票走势的秘密武器

场景：计算近3天的平均股价（平滑波动）

SELECT
    date,
    stock_price,
    AVG(stock_price) OVER (
        ORDER BY date 
        ROWS BETWEEN 2 PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS '3日移动平均'
FROM stock_data;

效果解释：

• 2023-01-03的均值 = (01价格 + 02价格 + 03价格)/3
• 2023-01-04的均值 = (02价格 + 03价格 + 04价格)/3

2. GROUPING运算符：自动生成Excel式合计行

2.1 ROLLUP：自动加小计和总计

场景：统计每个部门的薪资，并自动生成部门小计和公司总计

SELECT 
    COALESCE(department, '公司总计') AS 部门,
    SUM(salary) AS 总工资
FROM employees
GROUP BY ROLLUP(department);

输出结果：

研发部    500000
销售部    300000
公司总计  800000

2.2 CUBE：所有维度组合统计

场景：同时按部门和职级统计工资，生成所有可能的组合

SELECT 
    department,
    job_level,
    SUM(salary)
FROM employees
GROUP BY CUBE(department, job_level);

生成组合包括：

• 各部门各职级
• 各部门总计
• 各职级总计
• 公司总计

2.3 GROUPING SETS：只生成我需要的统计

场景：只想要部门总计和职级总计，不要其他组合

SELECT 
    department,
    job_level,
    SUM(salary)
FROM employees
GROUP BY GROUPING SETS ((department), (job_level));

3. 实战技巧+避坑指南

✅ 必看技巧

1. 性能优化：窗口函数中ORDER BY的列尽量有索引
2. 框架范围：
   • ROWS BETWEEN ...：按物理行数
   • RANGE BETWEEN ...：按逻辑值范围
3. 处理NULL值：用COALESCE()替换分组产生的NULL

⚠️ 常见错误

-- 错误！窗口函数不能直接用在WHERE中
SELECT name, RANK() OVER(...) 
FROM table 
WHERE RANK() <= 3; -- 报错！

-- 正确做法：用子查询
SELECT * FROM (
    SELECT name, RANK() OVER(...) AS rk
    FROM table
) WHERE rk <= 3;

4. 互动问答+学习资源

🤔 小测验（答案见评论区）

测试数据表

-- 学生成绩表（students）
CREATE TABLE students (
    student_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    class VARCHAR(20),  -- 班级
    score INT           -- 考试成绩
);

INSERT INTO students VALUES
(1, '张三', 'A班', 85),
(2, '李四', 'A班', 90),
(3, '王五', 'B班', 78),
(4, '赵六', 'B班', 78),
(5, '陈七', 'B班', 92);

题目1：计算每个学生的成绩比前一名高多少分

要求：按班级分组，按成绩降序排名，并显示与前一名成绩的差值。
提示：使用 LAG() 窗口函数

题目2：ROLLUP和CUBE的区别是什么？

要求：用一句话说明两者差异，并举例说明。

📚 推荐学习资源

1. 图书：《SQL进阶教程》MICK著
2. 在线练习：SQLZoo窗口函数练习
3. 视频：B站窗口函数实战

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🎯下期预告：《通过应用程序连接数据库》
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