【hive sql】窗口函数

参考

1. 包括窗口函数在内的执行顺序

from & join --确定数据源
where --行级过滤
group by --分组
having --组级过滤
窗口函数 --计算窗口函数结果
select --选择列
distinct --去重
order by --最终排序（可对窗口函数结果进行排序）
limit/offset --分页

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• 将多行数据按照规则聚集为一行，称为聚集函数，如sum()、avg()、max()等；
• 既要显示聚集前的数据，又要显示聚集后的数据，即为窗口函数，兼具分组和排序功能。

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2. sum()、avg()、min()、max()函数和窗口函数结合使用：

--c1，分组内从起点到当前行的c累积
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a order by b) as c1
from bigdata_t1--c2，同c1
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a order by b rows between unbounded preceding and current row) as c2
from bigdata_t1--c3，分组内所有的c累积
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a) as c3
from bigdata_t1--c4，分组内当前行+往前3行
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a order by b rows between 3 preceding and current row) as c4
from bigdata_t1--c5，分组内当前行+往前3行+往后1行
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a order by b rows between 3 preceding and 1 following) as c5
from bigdata_t1--c6，分组内当前行+往后所有行
select 
a,b,c,
sum(c) over(partition by a order by b rows between current row and unbounded following) as c6
from bigdata_t1

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• 如果不指定rows between（又称为window子句），默认为从起点到当前行；
• 如果不指定order by，则将分组内所有值累加。

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3. row_number()、rank()、dense_rank()、ntile函数

• 排序函数row_number()、rank()、dense_rank()，从1开始，按照顺序，生成分组内记录的序列。

select
a,b,c,
row_number() over(partition by a order by b desc) as rn1,--按顺序分配唯一行号，相同值也分配不同序号
rank() over(partition by a order by b desc) as rn2,--相同值排名相同，后续排名跳号
dense_rank() over(partition by a order by b desc) as rn3--相同值排名相同，后续排名不跳号
from
bigdata_t1

• ntile函数

select 
a,b,c,
ntile(2) over(partition by a order by b) as rn1,--分为2桶
ntile(3) over(partition by a order by b) as rn2,--分为3桶
ntile(4) over(order by b) as rn3--分为4桶
from 
bigdate_t1

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ntile可以看成是：

• 把有序的数据集合平均分配到指定数量个桶中，将桶号分配给每一行。如果不能平均分配，则优先分配较小编号的桶，并且各个桶中能放的行数最多相差1.
• 然后可以根据桶号，选取前或后n分之几的数据，数据会完整展示出来，只是给相应的数据打标签；具体要取几分之几的数据，需要再嵌套一层根据标签取出。

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4. 其他一些窗口函数：lag,lead,first_value,last_value函数

• lag(col,n,default)用于统计窗口内往上第n行值。第一个参数为列名，第二个参数为往上第n行，第三个参数为默认值（当往上第n行为null时，取默认值，如不指定，则为null）。

select 
a,b,c,
lag(b,1,'1970-01-01 00:00:0') over(partition by a order by b) as last_1_b,
lag(b,2) over(partition by a order by b) as last_2_b
from 
bigdata_t4

• lead(col,n,default)用于统计窗口内往下第n行值。

select
a,b,c
lead(b,1,'1970-01-01 00:00:00') over(partition by a order by b) as next_1_b,
lead(b,2) over(partition by a order by b) as next_2_b
from bigdata_t4

• first_value(col)取分组内排序后，截止到当前行，第一个值

select
a,b,c,
first_val(c) over(partition by a order by b) as first_c
from
bigdata_t4

• last_value(col)取分组内排序后，截止到当前行，最后一个值

select 
a,b,c,
last_value(c) over(partition by a order by b) as last_b
from
bigdata_t4

上述俩函数如果用desc倒序排序，则first_value取的是最后一个值，last_value取的是第一个值。
5. 序列分析函数，不支持window子句

• cume_dist()，小于等于当前值的行数/分组内总行数（小于等于当前行所占比例）；order默认顺序为升序

select 
a,b,c,
cume_dist() over(order by c) rn1,--所有小于等于当前行的c所占比例
cume_dist() over(partition by a order by c) as rn2--所有a分组中小于等于当前行c所占比例
from
bigdata_t3

• percent_rank()，分组内当前行的rank值-1/分组内总行数-1

select 
a,b,c,
percent_rank() over(order by c) as rn1,
rank() over(order by c) as rn11,--分组内rank值
sum(1) over(partition by null) as rn12,--分组内总行数
percent_rank() over(partition by a order by c) as rn2
from
bigdata_t3
--rn1 = (rn11 - 1)/(rn12 - 1)，因为未设置分组，故为总的百分比
--rn2:按a的分组将上述公式的rn11和rn12都替换为分组内

6. grouping sets,grouping_id,cube,rollup函数，通常用于OLAP中，不可累加

• grouping sets是一种将多个group by逻辑写在一个sql语句中的便利写法。等价于将不同维度的group by结果集合进行union all

select 
col1,col2,sum(col3)
from
bigdata_t3
group by grouping sets(
(col1,col2), --组合1
(col1), --组合2
(col2), --组合3
() --总计行
)

• cube，生成所有可能的分组组合（幂集），是grouping sets的快捷方式。

select 
col1,col2,sum(col3)
from 
bigdata_t3
group by cube(col1,col2)
--等价于
group by grouping sets(
(col1,col2), --组合1
(col1), --组合2
(col2), --组合3
() --总计行
)

• rollup，生成层次化的分组组合（从最详细到最汇总），适用于有层次结构的数据。

select col1,col2,sum(col3)
from
bigdata_t3
group by rollup(col1,col2)
--等价于
group by grouping sets(
(col1,col2), --层次1
(col1), --层次2
() --总计行
)

• grouping(col1)和grouping_id(col1,col2,…)：标识结果行是由哪个分组集生成的。区分真实null和聚合产生的null。如果col1在分组组合内则返回0，如果不在分组组合内则返回1.