PostgreSQL WITHクエリ: SELECTを活用して複雑なクエリをシンプルに

2024-04-02

PostgreSQL WITHクエリ: SELECTの活用

WITHクエリは、CTE(Common Table Expressions)と呼ばれる一時的なテーブルを定義し、そのテーブルを後続のSELECTクエリで参照できる機能です。複雑なクエリを複数の小さなクエリに分割することで、コードの可読性と保守性を向上させることができます。

SELECT in WITH

WITHクエリのSELECTは、通常のSELECTクエリと同様に、テーブルから列を選択するために使用できます。ただし、WITHクエリ内で定義された他のCTEを参照することもできます。

基本的な例

次の例では、employeesテーブルからdepartment_idsalaryの平均値を計算するクエリを、WITHクエリを使ってどのように記述できるかを示しています。

WITH avg_salary AS (
  SELECT department_id, AVG(salary) AS avg_salary
  FROM employees
  GROUP BY department_id
)
SELECT department_id, avg_salary
FROM avg_salary;

このクエリは、次の2つのステップに分解できます。

  1. avg_salaryという名前のCTEを定義します。このCTEは、employeesテーブルからdepartment_idsalaryの平均値を計算します。
  2. avg_salaryCTEを参照し、department_idavg_salary列を選択します。

JOINとサブクエリ

WITHクエリは、JOINやサブクエリと組み合わせることで、さらに複雑なクエリを記述することができます。

次の例では、employeesテーブルとdepartmentsテーブルをJOINし、各部門の平均給与と従業員数を表示するクエリを、WITHクエリを使ってどのように記述できるかを示しています。

WITH avg_salary AS (
  SELECT department_id, AVG(salary) AS avg_salary
  FROM employees
  GROUP BY department_id
),
employee_count AS (
  SELECT department_id, COUNT(*) AS employee_count
  FROM employees
  GROUP BY department_id
)
SELECT d.name, avg_salary.avg_salary, employee_count.employee_count
FROM departments d
JOIN avg_salary ON d.department_id = avg_salary.department_id
JOIN employee_count ON d.department_id = employee_count.department_id;

このクエリは、次の4つのステップに分解できます。

  1. employee_countという名前のCTEを定義します。このCTEは、employeesテーブルからdepartment_idと従業員数を計算します。
  2. departmentsテーブルとavg_salaryCTEをJOINし、各部門の平均給与を取得します。
  3. JOIN結果とemployee_countCTEをJOINし、各部門の従業員数を取得します。

まとめ

WITHクエリは、複雑なSELECTクエリをよりシンプルで読みやすい構造に分解するための強力なツールです。SELECTをWITHクエリ内で活用することで、コードの可読性と保守性を向上させることができます。

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PostgreSQL WITHクエリ: さまざまなサンプルコード

集計関数とGROUP BY

WITH avg_salary AS (
  SELECT department_id, AVG(salary) AS avg_salary
  FROM employees
  GROUP BY department_id
)
SELECT department_id, avg_salary
FROM avg_salary;

JOIN

WITH departments_with_managers AS (
  SELECT d.*,
    m.name AS manager_name
  FROM departments d
  JOIN employees m ON d.manager_id = m.id
)
SELECT *
FROM departments_with_managers;

このクエリは、departmentsテーブルとemployeesテーブルをJOINし、各部門とその部門長の名前を表示します。

サブクエリ

WITH top_departments AS (
  SELECT department_id, COUNT(*) AS employee_count
  FROM employees
  GROUP BY department_id
  ORDER BY employee_count DESC
  LIMIT 10
)
SELECT d.name, employee_count
FROM departments d
JOIN top_departments ON d.department_id = top_departments.department_id;

このクエリは、従業員数が多い順に上位10部門とその従業員数を表示します。

ウィンドウ関数

WITH running_total AS (
  SELECT department_id,
    SUM(salary) OVER (
      ORDER BY salary
      ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS running_total
  FROM employees
  GROUP BY department_id
)
SELECT department_id, running_total
FROM running_total;

このクエリは、各部門の給与の累積合計を表示します。

結合と条件

WITH filtered_employees AS (
  SELECT *
  FROM employees
  WHERE department_id IN (1, 2)
  AND salary > 100000
)
SELECT *
FROM filtered_employees;

このクエリは、department_idが1または2で、給与が10万円以上の従業員のみを表示します。

CTEの再帰

WITH recursive employee_tree AS (
  SELECT id, name, manager_id
  FROM employees
  WHERE manager_id IS NULL
  UNION ALL
  SELECT e.id, e.name, e.manager_id
  FROM employees e
  JOIN employee_tree t ON e.manager_id = t.id
)
SELECT *
FROM employee_tree;

このクエリは、従業員テーブルの階層構造を再帰的に表示します。

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PostgreSQLでWITHクエリ以外の方法

サブクエリ

WITHクエリを使わずに、サブクエリを使って複雑なSELECTクエリを記述することができます。

SELECT department_id, AVG(salary)
FROM (
  SELECT department_id, salary
  FROM employees
) AS t
GROUP BY department_id;

このクエリは、employeesテーブルからdepartment_idsalaryの平均値を計算し、サブクエリを使って結果をグループ化します。

JOINを使って複数のテーブルからデータを結合し、複雑なSELECTクエリを記述することができます。

SELECT d.name, AVG(salary)
FROM departments d
JOIN employees e ON d.department_id = e.department_id
GROUP BY d.name;

このクエリは、departmentsテーブルとemployeesテーブルをJOINし、各部門の平均給与を計算します。

ウィンドウ関数を使って、行のグループ内の集計値を計算することができます。

SELECT department_id,
    SUM(salary) OVER (
      ORDER BY salary
      ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS running_total
FROM employees
GROUP BY department_id;

このクエリは、各部門の給与の累積合計を計算します。

結合と条件

WHERE句を使って、条件に基づいてデータをフィルタリングすることができます。

SELECT *
FROM employees
WHERE department_id IN (1, 2)
AND salary > 100000;

このクエリは、department_idが1または2で、給与が10万円以上の従業員のみを表示します。

その他の方法

上記以外にも、CASE式やcteなど、複雑なSELECTクエリを記述する方法はいくつかあります。

  • WITHクエリは、複雑なクエリをよりシンプルで読みやすい構造に分解したい場合に有効です。
  • サブクエリは、複雑なクエリを小さなクエリに分割したい場合に有効です。
  • JOINは、複数のテーブルからデータを結合したい場合に有効です。
  • ウィンドウ関数は、行のグループ内の集計値を計算したい場合に有効です。
  • 結合と条件は、条件に基づいてデータをフィルタリングしたい場合に有効です。

まとめ

PostgreSQLには、複雑なSELECTクエリを記述する様々な方法があります。どの方法を使うべきかは、クエリの内容や目的によって異なります。

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