PostgreSQL中有哪些窗口函数

PostgreSQL中有哪些窗口函数，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

 窗口函数：

窗口函数在一组表行中执行计算，这些表行以某种方式与当前行相关。 这与使用聚合函数可以完成的计算类型相当。 但是，窗口函数不会导致行被分组到单个输出行，就像非窗口聚合调用一样。 相反，行保留其独立的身份。 在幕后，窗口功能不仅可以访问查询结果的当前行。

row_number使用示例：

[postgres@shawnpc bin]$ ./psql  psql (13devel) Type "help" for help. postgres=# select row_number() over() as rownum, id from aa;  rownum | id  --------+----       1 |  1       2 |  2       3 |  3       4 |  4       5 |  5       6 |  6       7 |  7       8 |  8       9 |  9      10 | 10 (10 rows) postgres=#

row_number代码：

/*  * row_number  * just increment up from 1 until current partition finishes.  */ Datum window_row_number(PG_FUNCTION_ARGS) {         WindowObject winobj = PG_WINDOW_OBJECT(); //获取窗口函数内存上下文         int64           curpos = WinGetCurrentPosition(winobj); //初始化位置         WinSetMarkPosition(winobj, curpos); //将行号和位置绑定         PG_RETURN_INT64(curpos + 1); //返回行号 }

看起来似乎非常简单，但是经过调试发现这里和执行计划耦合度很高： 设置函数断点：

Breakpoint 1, window_row_number (fcinfo=0x7ffc158cce90) at windowfuncs.c:83 83	{ (gdb) bt #0  window_row_number (fcinfo=0x7ffc158cce90) at windowfuncs.c:83 #1  0x0000000000632956 in eval_windowfunction (perfuncstate=0x1ca3768, result=0x1ca3738, isnull=0x1ca3750, winstate=0x1ca23e8,      winstate=0x1ca23e8) at nodeWindowAgg.c:1056 #2  0x0000000000635174 in ExecWindowAgg (pstate=0x1ca23e8) at nodeWindowAgg.c:2198 #3  0x0000000000605b82 in ExecProcNode (node=0x1ca23e8) at ../../../src/include/executor/executor.h:240 #4  ExecutePlan (execute_once=<optimized out>, dest=0x1c125e8, direction=<optimized out>, numberTuples=0, sendTuples=true,      operation=CMD_SELECT, use_parallel_mode=<optimized out>, planstate=0x1ca23e8, estate=0x1ca21c0) at execMain.c:1648 #5  standard_ExecutorRun (queryDesc=0x1c0eb70, direction=<optimized out>, count=0, execute_once=<optimized out>) at execMain.c:365 #6  0x000000000074c81b in PortalRunSelect (portal=portal@entry=0x1c52e90, forward=forward@entry=true, count=0, count@entry=9223372036854775807,      dest=dest@entry=0x1c125e8) at pquery.c:929 #7  0x000000000074db60 in PortalRun (portal=portal@entry=0x1c52e90, count=count@entry=9223372036854775807, isTopLevel=isTopLevel@entry=true,      run_once=run_once@entry=true, dest=dest@entry=0x1c125e8, altdest=altdest@entry=0x1c125e8,      completionTag=completionTag@entry=0x7ffc158cd7e0 "") at pquery.c:770 #8  0x0000000000749bc6 in exec_simple_query (query_string=0x1becfa0 "select row_number() over() as rownum, id from aa;") at postgres.c:1231 #9  0x000000000074aea2 in PostgresMain (argc=<optimized out>, argv=argv@entry=0x1c16f70, dbname=0x1c16e98 "postgres", username=<optimized out>)     at postgres.c:4256 #10 0x000000000047e579 in BackendRun (port=<optimized out>, port=<optimized out>) at postmaster.c:4446 #11 BackendStartup (port=0x1c0ee70) at postmaster.c:4137 #12 ServerLoop () at postmaster.c:1704 #13 0x00000000006ddb9d in PostmasterMain (argc=argc@entry=3, argv=argv@entry=0x1be7bb0) at postmaster.c:1377 #14 0x000000000047f243 in main (argc=3, argv=0x1be7bb0) at main.c:210

从上可知，首先row_number函数执行是在执行计划执行之后进行调用的。 首先进入的是ExecutePlan：

static void ExecutePlan(EState *estate,                         PlanState *planstate,                         bool use_parallel_mode,                         CmdType operation,                         bool sendTuples,                         uint64 numberTuples,                         ScanDirection direction,                         DestReceiver *dest,                         bool execute_once) {         TupleTableSlot *slot;         uint64          current_tuple_count; 略         for (;;)         {                 /* Reset the per-output-tuple exprcontext */                 ResetPerTupleExprContext(estate);                 /*                  * Execute the plan and obtain a tuple                  */                 slot = ExecProcNode(planstate); 略 }

这里调用了ExecProcNode（宏定义，调用了ExecWindowAgg），ExecWindowAgg调用了eval_windowfunction，而正是eval_windowfunction完成了row_number的调用，并且构建了相关数据。通过调试可以发现，多少行数据就会调用多少次row_number。

eval_windowfunction：

/*  * eval_windowfunction  *  * Arguments of window functions are not evaluated here, because a window  * function can need random access to arbitrary rows in the partition.  * The window function uses the special WinGetFuncArgInPartition and  * WinGetFuncArgInFrame functions to evaluate the arguments for the rows  * it wants.  */ static void eval_windowfunction(WindowAggState *winstate, WindowStatePerFunc perfuncstate,                                         Datum *result, bool *isnull) {         LOCAL_FCINFO(fcinfo, FUNC_MAX_ARGS);         MemoryContext oldContext;         oldContext = MemoryContextSwitchTo(winstate->ss.ps.ps_ExprContext->ecxt_per_tuple_memory); //切换至tuple的内存上下文         /*          * We don't pass any normal arguments to a window function, but we do pass          * it the number of arguments, in order to permit window function          * implementations to support varying numbers of arguments.  The real info          * goes through the WindowObject, which is passed via fcinfo->context.          */         InitFunctionCallInfoData(*fcinfo, &(perfuncstate->flinfo),                                                          perfuncstate->numArguments,                                                          perfuncstate->winCollation,                                                          (void *) perfuncstate->winobj, NULL);//初始化fcinfo，为下面调用函数使用         /* Just in case, make all the regular argument slots be null */         for (int argno = 0; argno < perfuncstate->numArguments; argno++)                 fcinfo->args[argno].isnull = true;//见注释         /* Window functions don't have a current aggregate context, either */         winstate->curaggcontext = NULL;//见注释         *result = FunctionCallInvoke(fcinfo);//调用函数         *isnull = fcinfo->isnull;         /*          * Make sure pass-by-ref data is allocated in the appropriate context. (We          * need this in case the function returns a pointer into some short-lived          * tuple, as is entirely possible.)          */         if (!perfuncstate->resulttypeByVal && !fcinfo->isnull &&                 !MemoryContextContains(CurrentMemoryContext,                                                            DatumGetPointer(*result)))                 *result = datumCopy(*result,                                                         perfuncstate->resulttypeByVal,                                                         perfuncstate->resulttypeLen);      //见注释         MemoryContextSwitchTo(oldContext); //切换回原上下文 }

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