利用WITH AS子句提高SQL的性能和可读性

一、 原理

        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，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。

        WITH AS 子句的功能是定义SQL语句级的临时表、该临时表仅对本次执行的SQL有效。作用一、可以把复杂SQL语句按照特定的业务逻辑分成几个WITH AS临时表、再用这些临时表组成完整的SQL语句，从而提高SQL语句的可读性和编写。作用二、把一大堆重复用到的SQL语句放在with as 里面，取一个别名，后面的查询就可以用它、从而减少SQL语句的长度、从而大幅提高SQL的执行效率和可读性。

二、利用WITH AS 字句提高SQL语句的执行性能 

1. 案例起因
    公司门店应用程序每天都要出一份报表，用来统计所有商品当天的期初库存数量、入库数量、出库数量
及当天的期末库存数量。运行半年以后，这份报表运行越来越慢，到现在，每次运行该报表显示当天数据时需要近20秒的时间。于是开发人员找到我，希望我看看，是不是可以使该报表运行的时间更短。
该报表就是一段SQL语句，主要由三部分组成，第一部分是计算每个商品的期初数量，第二部分是计算每个商品的当天发生（包括入库和出库的）数量，第三部分是计算每个商品的期末数量，也就是当天的余额。每个部分使用UNION ALL连接起来。
我看到该报表，第一个感觉就是这段SQL里的每个部分都要对表进行扫描，明显成本过高。应该可以使用WITH AS进行改写。

2. 案例说明
  首先介绍该SQL所涉及到的主要的表的结构。该表表名为fin，用来存放每天每个商品的发生数以及该商
品的余额数。其表结构为如下所示（这里我只选取了与我们要讨论的SQL相关的部分表字段）。
SQL> desc fin
名称 是否为空? 类型
----------------------------------------- -------- ----------------------------
。。。。。。
DAY DATE
SKU VARCHAR2(8)
INQTY NUMBER(16,6)
OUTQTY NUMBER(16,6)
LASTQTY NUMBER(16,6)
。。。。。。。。

简单解释一下各个字段的含义：
1） DAY：发生的日期。
2） SKU：发生交易的商品代码。
3） INQTY：商品入库数量。
4） OUTQTY：商品出库数量。
5） LASTQTY：商品的余额数量。

该表中含有的记录数量为：
SQL> SELECT count(*) FROM fin;

COUNT(*)
----------
4729319
原来的SQL如下所示（比如查询2003年7月14日这天的记录。当然，我对该SQL做了些修改，去掉了与本文讨论无关的部分，比如显示商品名称之类的部分等）：

SELECT SKU,
       SUM(INITQTY) AS INITQTY,
       SUM(INQTY) AS INQTY,
       SUM(OUTQTY) AS OUTQTY,
       SUM(LASTQTY) AS LASTQTY
  FROM (SELECT SKU,
               LASTQTY AS INITQTY,
               0       AS INQTY,
               0       AS OUTQTY,
               0       AS LASTQTY
          FROM FIN
         WHERE DAY = TO_DATE('20030713', 'yyyymmdd')
        UNION ALL
        SELECT SKU, 0 AS INITQTY, INQTY, OUTQTY, 0 AS LASTQTY
          FROM FIN
         WHERE DAY >= TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd')
           AND DAY <= TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd')
        UNION ALL
        SELECT SKU, 0 AS INITQTY, 0 AS INQTY, 0 AS OUTQTY, LASTQTY
          FROM FIN
         WHERE DAY = TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd'))
 GROUP BY SKU

我们来看该SQL所花费的时间为：
SQL> set timing on
SQL> /
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
SKU INITQTY INQTY OUTQTY LASTQTY
-------- ---------- ---------- ---------- ----------
00106162 0 0 12 60
00106467 0 20 10 60
已选择956行。

已用时间: 00: 00: 19.08

然后，我们来对该SQL进行改写一番，如下所示：

WITH RESULT AS
 (SELECT /*+ materialize */
   DAY, SKU, INQTY, OUTQTY, LASTQTY
    FROM FIN
   WHERE DAY >= TO_DATE('20030713', 'yyyymmdd')
     AND DAY <= TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd'))
SELECT SKU, SUM(INITQTY) AS INITQTY, SUM(INQTY) AS INQTY, SUM(OUTQTY) AS OUTQTY, SUM(LASTQTY) AS LASTQTY
  FROM (SELECT SKU,
               LASTQTY AS INITQTY,
               0       AS INQTY,
               0       AS OUTQTY,
               0       AS LASTQTY
          FROM RESULT
         WHERE DAY = TO_DATE('20030713', 'yyyymmdd')
        UNION ALL
        SELECT SKU, 0 AS INITQTY, INQTY, OUTQTY, 0 AS LASTQTY
          FROM RESULT
         WHERE DAY = TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd')
        UNION ALL
        SELECT SKU, 0 AS INITQTY, 0 AS INQTY, 0 AS OUTQTY, LASTQTY
          FROM RESULT
         WHERE DAY = TO_DATE('20030714', 'yyyymmdd'))
 GROUP BY SKU

我们来看修改后的SQL所花费的时间为：
SQL> set timing on
SQL> /
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
SKU INITQTY INQTY OUTQTY LASTQTY
-------- ---------- ---------- ---------- ----------
00106162 0 0 12 60
00106467 0 20 10 60
已选择956行。

已用时间: 00: 00: 06.06

从这里可以看到，通过WITH AS可以从20秒降低到6秒，几乎提高了65%的性能。

三、利用WITH AS 字句提高SQL语句的可读性 

WITH WD AS
 (SELECT DID, ARG(SALARY) 平均工资 FROM WORK GROUP BY DID),
EM AS
 (SELECT EMP.*, W.SALARY FROM EMP LEFT JOIN WORK W ON EMP.EID = W.EID)
SELECT * FROM WD, EM WHERE WD.DID = EM.DID AND WD.平均工资 > EM.SALARY