Классификация видов аналитических функций в Oracle. Аналитические функции в Oracle и основные технические особенности

Система управления базами данных Oracle является одним из самых популярных представителей подобного программного обеспечения. Она привлекает множество пользователей благодаря широкому функционалу и значительным возможностям. И это неудивительно, ведь сколько времени она уже разрабатывается! Так чем же интересна Oracle? Аналитические функции этой СУБД являются важной составляющей частью предоставляемых возможностей. И мы их рассмотрим в рамках этой статьи.

Общая информация

Первоначально следует отметить, что в Oracle аналитические функции обладают специфическими возможностями, но при этом используют общий синтаксис. Для их понимания следует разобраться в том, как данные:

1. Секционировать.
2. Упорядочивать.
3. Задавать окна.

В качестве теоретической опоры была взята книга Тома Кайта. Материал из неё будет изложен кратко, а рассмотрены будут только самые главные моменты. Если нужны детали, то можно посоветовать обратиться к источнику. Но поверьте, вся необходимая информация будет предоставлена в рамках статьи.

О функциях

Как они выглядят? В Oracle аналитические функции строятся по такому принципу: Имя (аргумент, ….) OVER (фрагментация, упорядочение, окно). Как понять, что это именно то, что нужно? Благодаря слову OVER. Оно позволяет идентифицировать вводимую функцию в качестве аналитической. Всё, что идёт после OVER, является описанием среза данных, по которым она и будет вычисляться. А теперь несколько общих слов о классификации. Условно выделяют четыре типа (в зависимости от предоставляемых возможностей):

1. Функции ранжирования. Они позволяют выстраивать запросы "первых N".
2. Оконные функции. Необходимы для вычисления разнообразных агрегатов (групповых операций).
3. Итоговые функции. Похожи на п.2, но могут работать со всеми строками группы или секции. Ключевое отличие – отсутствие ORDER BY. Эта конструкция в операторе OVER не применяется. Если его нет, то эта функция используется по отношению к каждой строке секции или группы. При наличии она применяется к окну, что подразумевает переход в другой тип (смотри п.2).
4. Статистические функции. В качестве примера можно привести STDEVJPOP, VAR_SAMP и прочие. Позволяют вычислять для любой неупорядоченной секции значения статистических показателей.

В целом можно сказать, что аналитические функции SQL Oracle уже рассмотрены. Но только в общих чертах. Бросать дело на полпути желания нет, поэтому давайте детализируем. И в этом помогут аналитические функции Oracle, примеры которых сейчас будут рассмотрены.

Конструкция секционирования

Для этого используется запрос формы PARTITION BY выражение[, …]. Такая конструкция осуществляет логическую разбивку результирующего множества на определённые группы, согласно критериям, что были заданы выражениями секционирования. При этом аналитические функции Oracle применяются независимо по отношению к каждому субъекту взаимодействия. То есть после того, как была совершена обработка, для новой группы они сбрасываются. А что, если конструкция секционирования не указана? В таком случае результирующее множество будет считаться одной группой.

Конструкция упорядочения

В этом случае используют запрос формы ORDER BY выражение. Дополнительно может быть применено DESC, ASC и NULLS FIRST/LAST. Эта конструкция используется для задачи критерия сортировки данных в секции или группе. Использование ORDER BY может существенно повлиять на результат, который представит Oracle. Аналитические функции FIRST и LAST, к примеру, ориентируются на первый и последний элементы. То есть они являются противоположными по своему значению! А что же нам говорят FIRST и LAST? Они указывают на то, где должно быть значение NULL при упорядочении, в начале секции или конце. Если не предусмотреть наличие ORDER BY, то будет вычисляться среднее значение по всей группе. И оно же будет выдаваться для каждой строки. Почему? Дело в том, что в таком случае функция рассматривается как итоговая. Следует отметить, что упорядочение осуществляется исключительно в пределах групп или секций.

Конструкция окна

Её построение весьма сложное. Ведь с её помощью задаётся жестко привязанное или перемещающееся окно (интервал, набор) данных в пределах секции (группы), с которыми будет взаимодействовать аналитическая функция. Можно задать нижнюю и верхнюю границы агрегирования. Иными словами, в таких случаях мы принимаем решение о применении аналитической функции к каждой строке секции (группы) с номера X по Y. При использовании окон важную роль играет ORDER BY. Для жестко привязанных интервалов стандартом считается выбор с первой по текущую строку группы.

Зачем нужны аналитические функции

Техническая цель – это обеспечить лаконичную формулировку и поспособствовать скорости выполнения запросов к базе данных. Перед привычными SQL-операторами они имеют такие преимущества:

1. Снижение осуществляемой на сеть нагрузки. То, для чего ранее требовалась целая серия запросов, сейчас может быть извлечено из базы данных за один.
2. Лаконичная и простая формулировка. Благодаря этому улучшились возможности отладки и осмысливания по сравнению с традиционными средствами.
3. Эффективность обработки. Аналитические функции обладают алгоритмами вычислений, которые оптимизированы для получения результатов с большей скоростью.
4. Перенос работы на сервер. Все вычисления осуществляются на сервере, ресурсы которого, как правило, более подходят для выполнения этой задачи.

Также внедрение подобных функций позволило достичь такой стратегической цели, как обеспечение базового средства для построения так называемых складов данных аналитического характера.

Заключение

Что можно сказать под конец статьи? Аналитические функции представляют собой очень интересное решение. Чтобы лучше разобраться в их специфике, можно потренироваться в их использовании на сложных и больших базах данных. В качестве примера для сравнения можно выбрать такие традиционные функции, как SUM, MAX и подобные им. Но при этом имейте в виду, что они выступают в качестве промежуточного результата вычислений. Поэтому использовать их можно только с SELECT или же ORDER BY. Следует признать, что данная тема является весьма интересной. Здесь существует большое количество вариаций, и теоретически описать их все проблематично. Это нужно пробовать и работать с запросами.