SQL 窗口函数怎么用？ROW_NUMBER、RANK 和 DENSE_RANK 有什么区别？

知识点详解：一张成绩表，怎样得到三种“前两名”？

窗口留下学生，聚合留下班级

假设咱们有一张 scores 表，记录班级、学生编号和成绩。

如果按班级 GROUP BY，再计算 MAX(score)，得到的是每个班的最高分。原来一个班的多名学生，已经被汇总成一个班级结果。这适合回答“各班最高分是多少”，却不直接回答“哪些学生排在前面”。

窗口函数的处理不一样。它保留每位学生这一行，在旁边增加一个计算结果，例如班内排名。读者既能看到学生是谁，也能看到他排第几。MySQL 窗口函数用法区分了这两种计算。

这里的“窗口”是参与当前计算的行范围，不是页面上的窗口，也不意味着查询结果天然已经按排名排好。

PARTITION BY 和 ORDER BY，各自决定什么？

PARTITION BY class_id 表示不同班级分别计算。一个班的第一名，不影响另一个班从第一名开始编号。

OVER 里的 ORDER BY score DESC，则表示每个班按成绩从高到低计算排名。

这和查询最外层的 ORDER BY 不是同一个职责。前者决定计算规则，后者决定最终结果展示顺序。想让页面稳定地按班级、名次显示，外层仍然要写清楚排序。

同样四个成绩，为什么会出现不同名次？

假设某班四个学生的成绩依次为 95、90、90、80。

成绩	ROW_NUMBER	RANK	DENSE_RANK
95	1	1	1
90	2	2	2
90	3	2	2
80	4	4	3

ROW_NUMBER 关心这一行排在第几个位置，两位 90 分学生各占一个位置。

RANK 把两位 90 分学生都算作第二名，但他们占了两个位置，所以 80 分接着排第四。DENSE_RANK 只数不同的成绩档位，95、90、80 是三个档位，因此最后是第三名。排名函数定义给出了并列与跳号规则。

如果只按成绩排序，同分学生谁获得 ROW_NUMBER 的 2、谁获得 3，没有稳定保证。需要固定取舍时，可以约定同分按 student_id 升序排列。

不过，不能把这个唯一编号一并塞进 RANK 的排序，再期待同分仍然并列。它会让两行的排序键不再相同。

先算排名，再取结果

下面按 MySQL 8.4 语法，严格取每班两名学生；学生编号在同一班内唯一。

WITH ranked AS (
  SELECT class_id, student_id, score,
         ROW_NUMBER() OVER (
           PARTITION BY class_id
           ORDER BY score DESC, student_id ASC
         ) AS rn
  FROM scores
)
SELECT class_id, student_id, score
FROM ranked
WHERE rn <= 2
ORDER BY class_id, rn;

内层给每名学生编号，外层才筛选 rn。这里使用 SQL，不需要再复制两份 TypeScript 和 Python 客户端代码来解释同一条查询。

如果需求是“成绩档位的前两档，同分全部保留”，将排名改成 DENSE_RANK，并且窗口排序只写 score DESC。对于上面的数据，会得到三名学生，而不是两名。

如果需求是竞赛名次意义上的前两名，用 RANK。两位学生并列第一时，下一位可能是第三，RANK <= 2 就只留下并列第一的两位。DENSE_RANK <= 2 则还会留下下一档成绩。

这正是为什么不能只听见“Top 2”，就立即选一个函数。

排名正确，不代表查询就一定便宜

假设 scores 已经积累很多年的成绩，但页面只展示本学期。应先在参与排名的数据中限定学期，而不是给所有历史学生编号以后，再从外层随意删掉旧数据。

但筛选条件放在哪里，也会改变排名口径。例如“全班排名后，只展示女生”和“只在女生中排名”，是两道不同的查询。不能为了少处理一些行，就把筛选条件挪到内层。

性能上再查看执行计划、参与行数、排序与临时结果。合适的索引可能帮助过滤或排序，但窗口计算不是写上 OVER 就自动免去这些开销。

面试官继续追问

RANK 和 DENSE_RANK 在没有并列时还有区别吗？

对于相同分区与顺序，没有并列时，名次会一致。它们的差别主要在并列以后是否跳号，所以测试数据里必须有同分。

每组前 N 行，直接 LIMIT N 不行吗？

普通查询末尾的 LIMIT 限制整份结果，不会自动给每个班各取 N 行。需要把每组的计算范围明确表达出来。

所有窗口函数都只看“前面几行”吗？

不是。分区、窗口排序和窗口帧是不同概念。排名函数与累计求和等函数，对帧的使用也不同；本题先讲排名，不能用它的直觉替代所有窗口函数规则。

面试速记卡

• 窗口函数：保留明细，在相关行范围上增加计算结果。
• PARTITION BY：各组独立计算；窗口 ORDER BY：决定计算顺序。
• ROW_NUMBER：每行不同号；RANK：并列且跳号；DENSE_RANK：并列不跳号。
• Top N：先确认行数、竞赛名次还是成绩档位。
• 稳定与口径：同分取舍要明确，筛选位置不能改变原来的问题。