现实生活中的例子，何时在 SQL 中使用 OUTER / CROSS APPLY

Question

我一直在和一位同事一起查看CROSS / OUTER APPLY，我们正在努力寻找在哪里使用它们的真实示例。

我花了很多时间查看When should I use Cross Apply over Inner Join? 和谷歌搜索，但主要（唯一）示例似乎很奇怪（使用表中的行数来确定要从另一个表中选择多少行）。

我认为这种情况可能会受益于OUTER APPLY：

联系人表（包含每个联系人的 1 条记录） 通讯条目表（可以包含每个联系人的电话、传真、电子邮件）

但使用子查询、公用表表达式、OUTER JOIN 与 RANK() 和 OUTER APPLY 似乎都表现相同。我猜这意味着该场景不适用于APPLY。

请分享一些现实生活中的例子并帮助解释该功能！

Answer 1

APPLY 的一些用途是...

1) Top N per group queries（对于某些基数可能更有效）

SELECT pr.name,
       pa.name
FROM   sys.procedures pr
       OUTER APPLY (SELECT TOP 2 *
                    FROM   sys.parameters pa
                    WHERE  pa.object_id = pr.object_id
                    ORDER  BY pr.name) pa
ORDER  BY pr.name,
          pa.name 

2)为外部查询中的每一行调用一个表值函数

SELECT *
FROM sys.dm_exec_query_stats AS qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(qs.plan_handle)

3) Reusing a column alias

SELECT number,
       doubled_number,
       doubled_number_plus_one
FROM master..spt_values
CROSS APPLY (SELECT 2 * CAST(number AS BIGINT)) CA1(doubled_number)  
CROSS APPLY (SELECT doubled_number + 1) CA2(doubled_number_plus_one)  

4) Unpivoting more than one group of columns

假设 1NF 违反表结构....

CREATE TABLE T
  (
     Id   INT PRIMARY KEY,

     Foo1 INT, Foo2 INT, Foo3 INT,
     Bar1 INT, Bar2 INT, Bar3 INT
  ); 

使用 2008+ VALUES 语法的示例。

SELECT Id,
       Foo,
       Bar
FROM   T
       CROSS APPLY (VALUES(Foo1, Bar1),
                          (Foo2, Bar2),
                          (Foo3, Bar3)) V(Foo, Bar); 

2005年可以用UNION ALL代替。

SELECT Id,
       Foo,
       Bar
FROM   T
       CROSS APPLY (SELECT Foo1, Bar1 
                    UNION ALL
                    SELECT Foo2, Bar2 
                    UNION ALL
                    SELECT Foo3, Bar3) V(Foo, Bar);

Answer 2

CROSS APPLY 或OUTER APPLY 有多种情况您无法避免。

假设您有两张桌子。

主表

x------x--------------------x
| Id   |        Name        |
x------x--------------------x
|  1   |          A         |
|  2   |          B         |
|  3   |          C         |
x------x--------------------x

详细信息表

x------x--------------------x-------x
| Id   |      PERIOD        |   QTY |
x------x--------------------x-------x
|  1   |   2014-01-13       |   10  |
|  1   |   2014-01-11       |   15  |
|  1   |   2014-01-12       |   20  |
|  2   |   2014-01-06       |   30  |
|  2   |   2014-01-08       |   40  |
x------x--------------------x-------x                                       

                                                         交叉申请

在很多情况下，我们需要将INNER JOIN 替换为CROSS APPLY。

1.如果我们想用INNER JOIN 功能在TOP n 结果上加入2 个表

考虑我们是否需要从Master 中选择Id 和Name，并从Details table 中选择每个Id 的最后两个日期。

SELECT M.ID,M.NAME,D.PERIOD,D.QTY
FROM MASTER M
INNER JOIN
(
    SELECT TOP 2 ID, PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS D      
    ORDER BY CAST(PERIOD AS DATE)DESC
)D
ON M.ID=D.ID

上述查询产生以下结果。

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
x------x---------x--------------x-------x

你看，它用最后两个日期的Id 生成最后两个日期的结果，然后只在Id 的外部查询中加入这些记录，这是错误的。为此，我们需要使用CROSS APPLY。

SELECT M.ID,M.NAME,D.PERIOD,D.QTY
FROM MASTER M
CROSS APPLY
(
    SELECT TOP 2 ID, PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS D  
    WHERE M.ID=D.ID
    ORDER BY CAST(PERIOD AS DATE)DESC
)D

并形成以下结果。

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
|   2  |   B     | 2014-01-08   |  40   |
|   2  |   B     | 2014-01-06   |  30   |
x------x---------x--------------x-------x

这里是工作。 CROSS APPLY 内部的查询可以引用外部表，而INNER JOIN 不能这样做（抛出编译错误）。查找最后两个日期时，在CROSS APPLY 内完成加入，即WHERE M.ID=D.ID。

2。当我们需要 INNER JOIN 功能时使用函数。

当我们需要从Master 表和function 获取结果时，CROSS APPLY 可以用作INNER JOIN 的替代品。

SELECT M.ID,M.NAME,C.PERIOD,C.QTY
FROM MASTER M
CROSS APPLY dbo.FnGetQty(M.ID) C

这里是函数

CREATE FUNCTION FnGetQty 
(   
    @Id INT 
)
RETURNS TABLE 
AS
RETURN 
(
    SELECT ID,PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS
    WHERE ID=@Id
)

产生了以下结果

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-11   |  15   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
|   2  |   B     | 2014-01-06   |  30   |
|   2  |   B     | 2014-01-08   |  40   |
x------x---------x--------------x-------x

                                                          外用

1.如果我们想用LEFT JOIN 功能在TOP n 结果上加入2 个表

考虑我们是否需要从 Master 中选择 Id 和 Name，并从 Details 表中选择每个 Id 的最后两个日期。

SELECT M.ID,M.NAME,D.PERIOD,D.QTY
FROM MASTER M
LEFT JOIN
(
    SELECT TOP 2 ID, PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS D  
    ORDER BY CAST(PERIOD AS DATE)DESC
)D
ON M.ID=D.ID

形成以下结果

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
|   2  |   B     |   NULL       |  NULL |
|   3  |   C     |   NULL       |  NULL |
x------x---------x--------------x-------x

这将带来错误的结果，即它只会带来来自Details 表的最新两个日期数据，而不管Id，即使我们加入Id。所以正确的解决方案是使用OUTER APPLY。

SELECT M.ID,M.NAME,D.PERIOD,D.QTY
FROM MASTER M
OUTER APPLY
(
    SELECT TOP 2 ID, PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS D  
    WHERE M.ID=D.ID
    ORDER BY CAST(PERIOD AS DATE)DESC
)D

形成以下期望的结果

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
|   2  |   B     | 2014-01-08   |  40   |
|   2  |   B     | 2014-01-06   |  30   |
|   3  |   C     |   NULL       |  NULL |
x------x---------x--------------x-------x

2。当我们需要LEFT JOIN 功能时使用functions。

当我们需要从Master 表和function 获取结果时，OUTER APPLY 可以用作LEFT JOIN 的替换。

SELECT M.ID,M.NAME,C.PERIOD,C.QTY
FROM MASTER M
OUTER APPLY dbo.FnGetQty(M.ID) C

函数在这里。

CREATE FUNCTION FnGetQty 
(   
    @Id INT 
)
RETURNS TABLE 
AS
RETURN 
(
    SELECT ID,PERIOD,QTY 
    FROM DETAILS
    WHERE ID=@Id
)

产生了以下结果

x------x---------x--------------x-------x
|  Id  |   Name  |   PERIOD     |  QTY  |
x------x---------x--------------x-------x
|   1  |   A     | 2014-01-13   |  10   |
|   1  |   A     | 2014-01-11   |  15   |
|   1  |   A     | 2014-01-12   |  20   |
|   2  |   B     | 2014-01-06   |  30   |
|   2  |   B     | 2014-01-08   |  40   |
|   3  |   C     |   NULL       |  NULL |
x------x---------x--------------x-------x

                           CROSS APPLY和OUTER APPLY的共同特点

CROSS APPLY 或OUTER APPLY 可用于在反透视时保留NULL 值，它们可以互换。

假设您有下表

x------x-------------x--------------x
|  Id  |   FROMDATE  |   TODATE     |
x------x-------------x--------------x
|   1  |  2014-01-11 | 2014-01-13   | 
|   1  |  2014-02-23 | 2014-02-27   | 
|   2  |  2014-05-06 | 2014-05-30   |    
|   3  |   NULL      |   NULL       | 
x------x-------------x--------------x

当您使用UNPIVOT 将FROMDATE AND TODATE 带到一列时，默认情况下会消除NULL 值。

SELECT ID,DATES
FROM MYTABLE
UNPIVOT (DATES FOR COLS IN (FROMDATE,TODATE)) P

生成以下结果。注意我们漏掉了Id号码3的记录

  x------x-------------x
  | Id   |    DATES    |
  x------x-------------x
  |  1   |  2014-01-11 |
  |  1   |  2014-01-13 |
  |  1   |  2014-02-23 |
  |  1   |  2014-02-27 |
  |  2   |  2014-05-06 |
  |  2   |  2014-05-30 |
  x------x-------------x

在这种情况下，CROSS APPLY 或 OUTER APPLY 会很有用

SELECT DISTINCT ID,DATES
FROM MYTABLE 
OUTER APPLY(VALUES (FROMDATE),(TODATE))
COLUMNNAMES(DATES)

形成以下结果并保留Id，其值为3

  x------x-------------x
  | Id   |    DATES    |
  x------x-------------x
  |  1   |  2014-01-11 |
  |  1   |  2014-01-13 |
  |  1   |  2014-02-23 |
  |  1   |  2014-02-27 |
  |  2   |  2014-05-06 |
  |  2   |  2014-05-30 |
  |  3   |     NULL    |
  x------x-------------x

Answer 3

一个现实生活中的例子是，如果您有一个调度程序，并且想查看每个调度任务的最新日志条目是什么。

select t.taskName, lg.logResult, lg.lastUpdateDate
from task t
cross apply (select top 1 taskID, logResult, lastUpdateDate
             from taskLog l
             where l.taskID = t.taskID
             order by lastUpdateDate desc) lg

Answer 4

回答上面的问题，举个例子：

create table #task (taskID int identity primary key not null, taskName varchar(50) not null)
create table #log (taskID int not null, reportDate datetime not null, result varchar(50) not null, primary key(reportDate, taskId))

insert #task select 'Task 1'
insert #task select 'Task 2'
insert #task select 'Task 3'
insert #task select 'Task 4'
insert #task select 'Task 5'
insert #task select 'Task 6'

insert  #log
select  taskID, 39951 + number, 'Result text...'
from    #task
        cross join (
            select top 1000 row_number() over (order by a.id) as number from syscolumns a cross join syscolumns b cross join syscolumns c) n

现在使用执行计划运行这两个查询。

select  t.taskID, t.taskName, lg.reportDate, lg.result
from    #task t
        left join (select taskID, reportDate, result, rank() over (partition by taskID order by reportDate desc) rnk from #log) lg
            on lg.taskID = t.taskID and lg.rnk = 1

select  t.taskID, t.taskName, lg.reportDate, lg.result
from    #task t
        outer apply (   select  top 1 l.*
                        from    #log l
                        where   l.taskID = t.taskID
                        order   by reportDate desc) lg

可以看到，外层apply查询效率更高。 （因为我是新用户，所以无法附上计划……Doh。）