MySQL嵌套函数与窗函数结合：实现高级数据分析

# 1. MySQL函数基础**

MySQL函数是内置在MySQL数据库中的预定义函数，用于执行各种操作，例如数学运算、字符串操作、日期处理和聚合。函数可以接受参数并返回一个值。

MySQL函数分为以下几类：

- 标量函数：返回单个值的函数，例如 `ABS()`（返回绝对值）和 `CONCAT()`（连接字符串）。
- 聚合函数：对一组值执行计算并返回单个值的函数，例如 `SUM()`（求和）和 `AVG()`（求平均值）。
- 窗函数：对一组行执行计算并返回一组值，例如 `RANK()`（返回行的排名）和 `FIRST_VALUE()`（返回组中的第一个值）。

# 2. 嵌套函数的应用

### 2.1 单层嵌套函数

嵌套函数是指将一个函数作为另一个函数的参数使用，从而实现更复杂的数据处理。单层嵌套函数是指嵌套一层函数，常见的有 IFNULL()、COALESCE() 和 CASE() 函数。

#### 2.1.1 IFNULL() 函数与 COALESCE() 函数

IFNULL() 和 COALESCE() 函数用于处理空值，语法如下：

IFNULL(expr1, expr2)
COALESCE(expr1, expr2, ..., exprN)

其中，expr1 为需要判断的表达式，expr2 为当 expr1 为空时的替代值，exprN 为可选的多个替代值。

**代码块：**

SELECT IFNULL(name, 'Unknown') FROM users;
SELECT COALESCE(name, 'Unknown', 'N/A') FROM users;

**逻辑分析：**

* IFNULL() 函数判断 name 字段是否为空，为空则返回 'Unknown'，否则返回 name 值。
* COALESCE() 函数判断 name 字段是否为空，为空则依次返回 'Unknown' 和 'N/A'，否则返回 name 值。

#### 2.1.2 CASE() 函数

CASE() 函数用于根据条件判断返回不同的值，语法如下：

CASE
  WHEN condition1 THEN result1
  WHEN condition2 THEN result2
  ...
  ELSE default_result
END

**代码块：**

SELECT
  CASE
    WHEN age < 18 THEN 'Minor'
    WHEN age >= 18 AND age < 65 THEN 'Adult'
    ELSE 'Senior'
  END AS age_group
FROM users;

**逻辑分析：**

* CASE() 函数根据 age 字段的值判断返回不同的 age_group 值：
* age < 18 时返回 'Minor'
* age >= 18 且 age < 65 时返回 'Adult'
* 其他情况下返回 'Senior'

### 2.2 多层嵌套函数

多层嵌套函数是指嵌套多个函数，实现更复杂的逻辑处理。常见的多层嵌套函数有嵌套 IF() 函数和嵌套 CASE() 函数。

#### 2.2.1 嵌套 IF() 函数

嵌套 IF() 函数可以实现多重条件判断，语法如下：

IF(condition1, result1, IF(condition2, result2, ...))

**代码块：**

SELECT
  IF(
    age < 18,
    'Minor',
    IF(age >= 65, 'Senior', 'Adult')
  ) AS age_group
FROM users;

**逻辑分析：**

* 外层 IF() 函数判断 age 字段是否小于 18 岁，如果是则返回 'Minor'。
* 内层 IF() 函数判断 age 字段是否大于或等于 65 岁，如果是则返回 'Senior'，否则返回 'Adult'。

#### 2.2.2 嵌套 CASE() 函数

嵌套 CASE() 函数可以实现更复杂的条件判断，语法如下：

CASE
  WHEN condition1 THEN result1
  WHEN condition2 THEN (CASE WHEN condition2_1 THEN result2_1 ELSE result2_2 END)
  ...
  ELSE default_result
END

**代码块：**

SELECT
  CASE
    WHEN age < 18 THEN 'Minor'
    WHEN age >= 18 THEN
      CASE
        WHEN income > 50000 THEN 'High Income'
        ELSE 'Low Income'
      END
    ELSE 'Senior'
  END AS age_income_group
FROM users;

**逻辑分析：**

* 外层 CASE() 函数判断 age 字段的值：
* age < 18 时返回 'Minor'
* age >= 18 时进入内层 CASE() 函数判断
* 内层 CASE() 函数判断 income 字段的值：
* income > 50000 时返回 'High Income'
* 否则返回 'Low Income'
* 其他情况下返回 'Senior'

# 3. 窗函数的介绍

### 3.1 窗函数的概念和分类

**概念**

窗函数是一种在数据集合（称为窗）上进行操作的函数。它允许我们在一个数据组内对数据进行聚合、排序或其他操作，并返回每个分组中每个行的结果。

**分类**

窗函数根据其操作类型分为以下几类：

- **聚合函数：**SUM、COUNT、AVG、MAX、MIN 等，用于对窗内数据进行聚合操作。
- **排序函数：**RANK、DENSE_RANK、ROW_NUMBER 等，用于对窗内数据进行排序。
- **移动函数：**LAG、LEAD、FIRST_VALUE、LAST_VALUE 等，用于获取窗内其他行的值。

### 3.2 OVER 子句的语法和用法

**语法**

OVER ( [PARTITION BY 分区列] ORDER BY 排序列 [ASC|DESC] [ROWS|RANGE 间隔] )

**参数说明**

- **PARTITION BY：**