【保存版】MariaDB LAG関数：サンプルコードで理解を深める

MariaDBのLAG関数は、ウィンドウ関数と呼ばれる特殊な関数の一種です。ウィンドウ関数は、現在の行だけでなく、その周辺行のデータを参照して処理を行うことができます。LAG関数は、前の行の特定の列の値を取得するために使用されます。

構文

LAG関数の構文は以下の通りです。

LAG(expr[, offset]) OVER (
    [PARTITION BY partition_expression]
    <ORDER BY order_list>
)

引数

ORDER BY order_list: 結果セットをソートする列を指定します。このオプションを使用すると、LAG関数はソートされた順序で前の行を参照します。
PARTITION BY partition_expression: パーティション化キーを指定します。このオプションを使用すると、LAG関数は各パーティション内の前の行を参照します。
offset: 参照する前の行の番号。デフォルトは1です。0を指定すると、現在の行と同じ値が返されます。
expr: 取得したい列の名前

例

以下の例では、customersテーブルのorder_amount列の値を、前の行と現在の行で比較します。

SELECT customer_id, order_amount,
       LAG(order_amount, 1) OVER (ORDER BY order_id) AS previous_order_amount
FROM customers;

このクエリは、以下の結果を返します。

customer_id | order_amount | previous_order_amount
------------+--------------+----------------------
1           | 100.00       | NULL
2           | 50.00        | 100.00
3           | 200.00       | 50.00
4           | 150.00       | 200.00

LAG関数は、MariaDB 10.2以降で使用できます。
LAG関数は、サブクエリを使用せずに前の行を参照できるため、パフォーマンスを向上させることができます。
LAG関数は、分析処理やデータ可視化に役立ちます。

この例では、customersテーブルのorder_amount列の値を、顧客ごとに比較します。

SELECT customer_id, order_id, order_amount,
       LAG(order_amount, 1) OVER (PARTITION BY customer_id ORDER BY order_id) AS previous_order_amount
FROM customers;

customer_id | order_id | order_amount | previous_order_amount
------------+---------+--------------+----------------------
1           | 1       | 100.00       | NULL
1           | 2       | 50.00        | 100.00
2           | 1       | 150.00       | NULL
2           | 2       | 200.00       | 150.00
3           | 1       | 250.00       | NULL
3           | 2       | 300.00       | 250.00

例2：部門ごとの売上推移

この例では、salesテーブルのsales_amount列の値を、部門ごとに比較します。

SELECT department_id, month, sales_amount,
       LAG(sales_amount, 1) OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY month) AS previous_sales_amount
FROM sales;

department_id | month | sales_amount | previous_sales_amount
--------------+-------+--------------+----------------------
1             | 2023-01 | 1000.00       | NULL
1             | 2023-02 | 1500.00       | 1000.00
1             | 2023-03 | 2000.00       | 1500.00
2             | 2023-01 | 500.00        | NULL
2             | 2023-02 | 750.00        | 500.00
2             | 2023-03 | 1000.00       | 750.00

例3：株価の移動平均

この例では、stock_pricesテーブルのclose_price列の値を使用して、移動平均を計算します。

SELECT date, close_price,
       AVG(close_price) OVER (ORDER BY date ROWS BETWEEN 4 PRECEDING AND CURRENT ROW) AS moving_average
FROM stock_prices;

date         | close_price | moving_average
------------+--------------+---------------
2023-01-01 | 100.00       | 100.00
2023-01-02 | 120.00       | 110.00
2023-01-03 | 130.00       | 120.00
2023-01-04 | 110.00       | 120.00
2023-01-05 | 125.00       | 120.00

サブクエリを使用する

LAG関数を使用せずに前の行を参照するには、サブクエリを使用できます。以下の例では、customersテーブルのorder_amount列の値を、前の行と現在の行で比較する方法を示します。

SELECT c.customer_id, c.order_amount,
       (
           SELECT order_amount
           FROM customers AS p
           WHERE p.customer_id = c.customer_id
           AND p.order_id = c.order_id - 1
       ) AS previous_order_amount
FROM customers AS c;

この方法は、LAG関数よりも冗長になりますが、LAG関数がサポートされていない古いバージョンのMariaDBで使用できます。

変数を使用する

前の行の値を一時的に保存するために変数を使用できます。以下の例では、customersテーブルのorder_amount列の値を、前の行と現在の行で比較する方法を示します。

SELECT customer_id, order_id, order_amount,
       @previous_order_amount AS previous_order_amount
FROM customers
ORDER BY customer_id, order_id;
SET @previous_order_amount = NULL;
UPDATE customers
SET @previous_order_amount = order_amount;

この方法は、LAG関数よりも複雑になりますが、パフォーマンスが向上する場合があります。

COMMON TABLE EXPRESSION (CTE)を使用する

CTEを使用して、前の行を参照する再帰的なクエリを作成できます。以下の例では、customersテーブルのorder_amount列の値を、前の行と現在の行で比較する方法を示します。

WITH recursive cte AS (
    SELECT customer_id, order_id, order_amount, NULL AS previous_order_amount
    FROM customers
    UNION ALL
    SELECT c.customer_id, c.order_id, c.order_amount, p.previous_order_amount
    FROM customers AS c
    JOIN cte AS p ON c.customer_id = p.customer_id AND c.order_id = p.order_id + 1
)
SELECT * FROM cte;

この方法は、LAG関数よりも複雑になりますが、複雑な分析処理に役立ちます。

最適な代替方法の選択

最適な代替方法は、状況によって異なります。以下の点を考慮して選択してください。

複雑性: CTEは、複雑な分析処理に役立ちますが、最も複雑な方法です。
パフォーマンス: 変数を使用すると、パフォーマンスが向上する場合があります。
互換性: サブクエリは、古いバージョンのMariaDBで使用できます。
シンプルさ: LAG関数は、最もシンプルで分かりやすい方法です。

上記以外にも、LAG関数の代替方法はいくつかあります。例えば、以下のような方法があります。

外部ライブラリを使用する
ユーザー定義関数を使用する
ストアドプロシージャを使用する