SQL中使用WITH AS提高性能－使用公用表表达式（CTE）简化嵌套SQL

一．WITH AS的含义 
    WITH AS短语，也叫做子查询部分（subquery factoring），可以让你做很多事情，定义一个SQL片断，该SQL片断会被整个SQL语句所用到。有的时候，是为了让SQL语句的可读性更高些，也有可能是在UNION ALL的不同部分，作为提供数据的部分。 
特别对于UNION ALL比较有用。因为UNION ALL的每个部分可能相同，但是如果每个部分都去执行一遍的话，则成本太高，所以可以使用WITH AS短语，则只要执行一遍即可。如果WITH AS短语所定义的表名被调用两次以上，则优化器会自动将WITH AS短语所获取的数据放入一个TEMP表里(会报错，只能调一次)，如果只是被调用一次，则不会。而提示materialize则是强制将WITH AS短语里的数据放入一个全局临时表里。很多查询通过这种方法都可以提高速度。
二．使用方法
先看下面一个嵌套的查询语句：

select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in 
         (select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like ‘C%‘)

    上面的查询语句使用了一个子查询。虽然这条SQL语句并不复杂，但如果嵌套的层次过多，会使SQL语句非常难以阅读和维护。因此，也可以使用表变量的方式来解决这个问题，SQL语句如下：

declare @t table(CountryRegionCode nvarchar(3))
insert into @t(CountryRegionCode)  (select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like ‘C%‘)

select * from person.StateProvince where CountryRegionCode 
                     in (select * from @t)

    虽然上面的SQL语句要比第一种方式更复杂，但却将子查询放在了表变量@t中，这样做将使SQL语句更容易维护，但又会带来另一个问题，就是性能的损失。由于表变量实际上使用了临时表，从而增加了额外的I/O开销，因此，表变量的方式并不太适合数据量大且频繁查询的情况。为此，在SQL Server 2005中提供了另外一种解决方案，这就是公用表表达式（CTE），使用CTE，可以使SQL语句的可维护性，同时，CTE要比表变量的效率高得多。

    下面是CTE的语法：

[ WITH <common_table_expression> [ ,n ] ]
<common_table_expression>::=
        expression_name [ ( column_name [ ,n ] ) ]
    AS
        ( CTE_query_definition )

    现在使用CTE来解决上面的问题，SQL语句如下：

with
cr as
(
    select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like ‘C%‘
)

select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from cr)

    其中cr是一个公用表表达式，该表达式在使用上与表变量类似，只是SQL Server 2005在处理公用表表达式的方式上有所不同。

    在使用CTE时应注意如下几点：
1. CTE后面必须直接跟使用CTE的SQL语句（如select、insert、update等），否则，CTE将失效。如下面的SQL语句将无法正常使用CTE：

with
cr as
(
    select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like ‘C%‘
)
select * from person.CountryRegion  -- 应将这条SQL语句去掉
-- 使用CTE的SQL语句应紧跟在相关的CTE后面 --
select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from cr)

2. CTE后面也可以跟其他的CTE，但只能使用一个with，多个CTE中间用逗号（,）分隔，如下面的SQL语句所示：

with
cte1 as
(
    select * from table1 where name like ‘abc%‘
),
cte2 as
(
    select * from table2 where id > 20
),
cte3 as
(
    select * from table3 where price < 100
)
select a.* from cte1 a, cte2 b, cte3 c where a.id = b.id and a.id = c.id

3. 如果CTE的表达式名称与某个数据表或视图重名，则紧跟在该CTE后面的SQL语句使用的仍然是CTE，当然，后面的SQL语句使用的就是数据表或视图了，如下面的SQL语句所示：

--  table1是一个实际存在的表

with
table1 as
(
    select * from persons where age < 30
)
select * from table1  --  使用了名为table1的公共表表达式
select * from table1  --  使用了名为table1的数据表

4. CTE 可以引用自身，也可以引用在同一 WITH 子句中预先定义的 CTE。不允许前向引用。

5. 不能在 CTE_query_definition 中使用以下子句：

（1）COMPUTE 或 COMPUTE BY

（2）ORDER BY（除非指定了 TOP 子句）

（3）INTO

（4）带有查询提示的 OPTION 子句

（5）FOR XML

（6）FOR BROWSE

6. 如果将 CTE 用在属于批处理的一部分的语句中，那么在它之前的语句必须以分号结尾，如下面的SQL所示：

declare @s nvarchar(3)
set @s = ‘C%‘
;  -- 必须加分号
with
t_tree as
(
    select CountryRegionCode from person.CountryRegion where Name like @s
)
select * from person.StateProvince where CountryRegionCode in (select * from t_tree)

    CTE除了可以简化嵌套SQL语句外，还可以进行递归调用，关于这一部分的内容将在下一篇文章中介绍。

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SQL中使用WITH AS提高性能－使用公用表表达式（CTE）简化嵌套SQL

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