### Oracle中的分析函数详解
#### 引言
随着Oracle 8i版本的发布，一系列新的分析函数被引入，这些函数极大地增强了数据处理的能力，并且在复杂查询方面提供了更高效的解决方案。本文将详细介绍Oracle 8i中引入的部分分析函数及其用法，通过具体的例子帮助读者更好地理解和应用这些功能。
#### 分析函数的目的与优势
虽然标准SQL也可以实现相同的功能，但使用分析函数的优势包括：
- **简化查询**：分析函数能够以更加简洁的方式表达复杂的逻辑。
- **减少网络流量**：由于更多的计算可以在数据库服务器端完成，因此减少了客户端与服务器之间数据传输的需求。
- **提高服务器端处理能力**：将计算任务移至服务器端执行可以显著提升整体性能。
- **提供比传统SQL函数更优秀的性能**：分析函数的设计旨在优化特定类型的数据处理任务。
#### 分析函数的基础概念
分析函数是用于执行复杂的窗口操作（window operations）的一类特殊函数。它们通常用于处理分组数据，允许用户对分组内的行执行计算。常见的分析函数包括`RANK()`, `DENSE_RANK()`, `ROW_NUMBER()`, `LAG()`, `LEAD()`, `SUM()`, `AVG()`等。
##### 窗口定义
分析函数的一个关键特性是可以定义一个“窗口”来指定函数作用的范围。窗口可以通过`OVER`子句定义，其基本语法如下：
```sql
FUNCTION_NAME( [ column_name ] ) OVER ( [ window_name | window_definition ] )
```
其中，`window_name`是指定窗口名称，而`window_definition`则是定义窗口的具体参数。
##### 窗口框架
窗口定义通常包含以下三个部分：
1. **PARTITION BY**：用于将数据集分割成不同的分区，每个分区独立地执行分析函数。
2. **ORDER BY**：用于指定窗口内部的排序规则。
3. **ROWS|RANGE BETWEEN**：定义窗口的范围。
例如，`RANGE BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING`表示窗口包括当前行及其后的所有行。
#### 示例详解
下面通过具体的例子来说明如何使用分析函数。
##### 例1：使用`SUM()`计算部门工资总额占比
为了展示如何使用`SUM()`作为分析函数来计算每个部门的工资总和占公司总工资的比例，我们可以编写如下的SQL语句：
```sql
WITH co_tot_sal AS (
SELECT SUM(sal) AS total_sal
FROM emp
)
SELECT deptno, (SUM(sal) OVER (PARTITION BY deptno)) / (SELECT total_sal FROM co_tot_sal) * 100 AS dept_percent
FROM emp;
```
在这个例子中，我们首先通过一个CTE（公共表表达式）计算出整个公司的工资总额。然后，在主查询中使用`SUM()`函数计算每个部门的工资总和，并通过`OVER (PARTITION BY deptno)`将其与每个部门关联起来。计算每个部门工资总和占公司总工资的比例。
##### 例2：使用`RANK()`和`DENSE_RANK()`对员工按工资排名
假设我们需要根据工资对员工进行排名，可以使用`RANK()`或`DENSE_RANK()`函数：
```sql
SELECT empno, ename, sal, RANK() OVER (ORDER BY sal DESC) AS rank_by_sal
FROM emp;
SELECT empno, ename, sal, DENSE_RANK() OVER (ORDER BY sal DESC) AS rank_by_sal
FROM emp;
```
这里，`RANK()`会为每一组相同的工资值分配一个不同的排名，而`DENSE_RANK()`则会给相同工资值的记录分配相同的排名。
#### 总结
通过本文介绍的例子可以看出，Oracle中的分析函数为处理复杂的数据提供了强大的工具。这些函数不仅简化了查询的书写，还提高了查询的性能。掌握这些分析函数对于任何Oracle数据库开发者来说都是非常重要的技能。
