共通テーブル式

一部のトランザクション シナリオでは、アプリケーションの複雑さにより、最大 2,000 行の単一 SQL ステートメントを作成する必要がある場合があります。このステートメントにはおそらく、多数の集計と複数レベルのサブクエリのネストが含まれています。このような長い SQL ステートメントを維持することは、開発者にとって悪夢となる可能性があります。

このような長い SQL ステートメントを回避するには、 ビュー使用してクエリを簡素化するか、 一時テーブルを使用して中間クエリ結果をキャッシュします。

このドキュメントでは、クエリ結果を再利用するためのより便利な方法である TiDB の Common Table Expression (CTE) 構文を紹介します。

TiDB v5.1 以降、TiDB は ANSI SQL99 標準の CTE と再帰をサポートしています。 CTE を使用すると、複雑なアプリケーション ロジックの SQL ステートメントをより効率的に作成でき、コードの保守がはるかに簡単になります。

基本的な使い方

共通テーブル式 (CTE) は、SQL ステートメント内で複数回参照できる一時的な結果セットで、ステートメントの読みやすさと実行効率を向上させます。 WITHステートメントを適用して CTE を使用できます。

共通テーブル式は、非再帰 CTE と再帰 CTE の 2 つのタイプに分類できます。

非再帰的 CTE

非再帰 CTE は、次の構文を使用して定義できます。

WITH <query_name> AS (
    <query_definition>
)
SELECT ... FROM <query_name>;

たとえば、最古の著者 50 人がそれぞれ何冊の本を書いたかを知りたい場合は、次の手順を実行します。

• SQL
• Java

WITH top_50_eldest_authors_cte AS (
    SELECT a.id, a.name, (IFNULL(a.death_year, YEAR(NOW())) - a.birth_year) AS age
    FROM authors a
    ORDER BY age DESC
    LIMIT 50
)
SELECT
    ANY_VALUE(ta.id) AS author_id,
    ANY_VALUE(ta.age) AS author_age,
    ANY_VALUE(ta.name) AS author_name,
    COUNT(*) AS books
FROM top_50_eldest_authors_cte ta
LEFT JOIN book_authors ba ON ta.id = ba.author_id
GROUP BY ta.id;

+------------+------------+---------------------+-------+
| author_id  | author_age | author_name         | books |
+------------+------------+---------------------+-------+
| 1238393239 |         80 | Araceli Purdy       |     1 |
|  817764631 |         80 | Ivory Davis         |     3 |
| 3093759193 |         80 | Lysanne Harris      |     1 |
| 2299112019 |         80 | Ray Macejkovic      |     4 |
...
+------------+------------+---------------------+-------+
50 rows in set (0.01 sec)

public List<Author> getTop50EldestAuthorInfoByCTE() throws SQLException {
    List<Author> authors = new ArrayList<>();
    try (Connection conn = ds.getConnection()) {
        Statement stmt = conn.createStatement();
        ResultSet rs = stmt.executeQuery("""
            WITH top_50_eldest_authors_cte AS (
                SELECT a.id, a.name, (IFNULL(a.death_year, YEAR(NOW())) - a.birth_year) AS age
                FROM authors a
                ORDER BY age DESC
                LIMIT 50
            )
            SELECT
                ANY_VALUE(ta.id) AS author_id,
                ANY_VALUE(ta.name) AS author_name,
                ANY_VALUE(ta.age) AS author_age,
                COUNT(*) AS books
            FROM top_50_eldest_authors_cte ta
            LEFT JOIN book_authors ba ON ta.id = ba.author_id
            GROUP BY ta.id;
        """);
        while (rs.next()) {
            Author author = new Author();
            author.setId(rs.getLong("author_id"));
            author.setName(rs.getString("author_name"));
            author.setAge(rs.getShort("author_age"));
            author.setBooks(rs.getInt("books"));
            authors.add(author);
        }
    }
    return authors;
}

著者「Ray Macejkovic」は 4 冊の本を書いていることがわかります。 CTE クエリを使用すると、次のようにこれら 4 冊の書籍の順序と評価情報をさらに取得できます。

WITH books_authored_by_rm AS (
    SELECT *
    FROM books b
    LEFT JOIN book_authors ba ON b.id = ba.book_id
    WHERE author_id = 2299112019
), books_with_average_ratings AS (
    SELECT
        b.id AS book_id,
        AVG(r.score) AS average_rating
    FROM books_authored_by_rm b
    LEFT JOIN ratings r ON b.id = r.book_id
    GROUP BY b.id
), books_with_orders AS (
    SELECT
        b.id AS book_id,
        COUNT(*) AS orders
    FROM books_authored_by_rm b
    LEFT JOIN orders o ON b.id = o.book_id
    GROUP BY b.id
)
SELECT
    b.id AS `book_id`,
    b.title AS `book_title`,
    br.average_rating AS `average_rating`,
    bo.orders AS `orders`
FROM
    books_authored_by_rm b
    LEFT JOIN books_with_average_ratings br ON b.id = br.book_id
    LEFT JOIN books_with_orders bo ON b.id = bo.book_id
;

結果は次のとおりです。

+------------+-------------------------+----------------+--------+
| book_id    | book_title              | average_rating | orders |
+------------+-------------------------+----------------+--------+
|  481008467 | The Documentary of goat |         2.0000 |     16 |
| 2224531102 | Brandt Skiles           |         2.7143 |     17 |
| 2641301356 | Sheridan Bashirian      |         2.4211 |     12 |
| 4154439164 | Karson Streich          |         2.5833 |     19 |
+------------+-------------------------+----------------+--------+
4 rows in set (0.06 sec)

この SQL ステートメントでは、 ,で区切られた 3 つの CTE ブロックが定義されています。

まず、CTE ブロックbooks_authored_by_rmの著者 (ID は2299112019 ) が書いた本を確認してください。次に、これらの書籍の平均評価と順序をそれぞれbooks_with_average_ratingsとbooks_with_ordersで見つけます。最後に、 JOINステートメントによって結果を集計します。

books_authored_by_rmのクエリは 1 回だけ実行され、その後 TiDB は結果をキャッシュするための一時スペースを作成することに注意してください。 books_with_average_ratingsとbooks_with_ordersのクエリがbooks_authored_by_rmを参照すると、TiDB はこの一時スペースから結果を直接取得します。

ヒント：

デフォルトの CTE クエリの効率が悪い場合は、 MERGE()ヒントを使用して CTE サブクエリを外側のクエリに拡張すると、効率が向上します。

再帰的 CTE

再帰的 CTE は、次の構文を使用して定義できます。

WITH RECURSIVE <query_name> AS (
    <query_definition>
)
SELECT ... FROM <query_name>;

典型的な例は、再帰 CTE を使用してフィボナッチ数のセットを生成することです。

WITH RECURSIVE fibonacci (n, fib_n, next_fib_n) AS
(
  SELECT 1, 0, 1
  UNION ALL
  SELECT n + 1, next_fib_n, fib_n + next_fib_n FROM fibonacci WHERE n < 10
)
SELECT * FROM fibonacci;

結果は次のとおりです。

+------+-------+------------+
| n    | fib_n | next_fib_n |
+------+-------+------------+
|    1 |     0 |          1 |
|    2 |     1 |          1 |
|    3 |     1 |          2 |
|    4 |     2 |          3 |
|    5 |     3 |          5 |
|    6 |     5 |          8 |
|    7 |     8 |         13 |
|    8 |    13 |         21 |
|    9 |    21 |         34 |
|   10 |    34 |         55 |
+------+-------+------------+
10 rows in set (0.00 sec)

続きを読む

• と