MySQL 窗口函数 ROWS 与 RANGE 边界有什么区别

区别可以先记成一句话：ROWS 按排序后的行位置划边界，RANGE 按 ORDER BY 表达式的值划边界。所以，ROWS 1 PRECEDING 指前一行；RANGE 5 PRECEDING 指排序值落在“当前值减 5”到当前值之间的所有行。遇到重复排序值时，RANGE ... CURRENT ROW 会把与当前行排序值相同的 peer rows 一起纳入，而 ROWS ... CURRENT ROW 只停在当前物理行位置。

MySQL 8.4 官方说明：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.4/en/window-functions-frames.html

一、先准备一组能看出边界的数据

我第一次碰到这个问题，是累计金额在两个相同分数上同时跳变。只看窗口函数语法，很容易以为 ROWS 和 RANGE 是两种等价写法。下面这组数据故意同时放入重复值和不连续值，便于观察边界。

-- 建立最小实验表，只保留排序值与聚合值
CREATE TABLE frame_demo (
    id INT PRIMARY KEY,
    score INT NOT NULL,
    amount INT NOT NULL
);

-- score=10 用于观察同值行，17 到 30 的间隔用于观察数值范围
INSERT INTO frame_demo (id, score, amount) VALUES
    (1, 10, 5),
    (2, 10, 7),
    (3, 12, 3),
    (4, 17, 4),
    (5, 30, 6);

窗口框架始终是当前分区的子集。框架会随着当前行在分区中的位置移动，聚合窗口函数以及 FIRST_VALUE()、LAST_VALUE()、NTH_VALUE() 等函数会读取当前框架内的行。

二、同一行上，ROWS 看位置，RANGE 看值

先比较“前一个位置”与“前 5 个值域单位”。这两种写法表面都带 PRECEDING，但参照物完全不同。

-- rows_sum 每次最多读取当前行和前一行
-- range_sum 读取 score 位于 [当前 score - 5, 当前 score] 的全部行
SELECT
    id,
    score,
    amount,
    SUM(amount) OVER (
        ORDER BY score, id
        ROWS BETWEEN 1 PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS rows_sum,
    SUM(amount) OVER (
        ORDER BY score
        RANGE BETWEEN 5 PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS range_sum
FROM frame_demo
ORDER BY score, id;

到 score=30 时，ROWS 仍可把排序后的上一行 score=17 纳入；RANGE 的下界是 25，因而只包含值为 30 的当前行。反过来，到 score=12 时，RANGE 会包含两个 10 和当前的 12，数量可能超过两行。对于带数值偏移的 RANGE，MySQL 要求 ORDER BY 使用数值表达式；使用时间间隔时则对应时间表达式。

三、重复排序值为什么会让累计值一起跳

真正容易踩坑的是 CURRENT ROW。在 ROWS 中，它就是当前这一行；在 RANGE 中，它代表当前排序值的同值集合。下面只按 score 排序，两个 score=10 互为 peer rows。

-- 显式比较行位置累计与排序值累计
SELECT
    id,
    score,
    amount,
    SUM(amount) OVER (
        ORDER BY score
        ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS rows_running,
    SUM(amount) OVER (
        ORDER BY score
        RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
    ) AS range_running
FROM frame_demo
ORDER BY score, id;

RANGE 在任意一个 score=10 行上都会把两个同值行一起算入，所以累计值都包含 5+7。ROWS 则一行一行扩展，但如果窗口 ORDER BY 只有 score，同值行内部的先后没有保证，两个 ROWS 累计值落在哪个 id 上可能变化。若业务要求稳定的逐行累计，应使用 ORDER BY score, id ROWS ...；这既补了唯一排序条件，也明确了物理行框架。

四、默认框架与选择规则

还有一个不太直观的地方：窗口定义有 ORDER BY、但没有显式 frame clause 时，MySQL 默认使用 RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW，并包含当前行的所有 peer rows；没有 ORDER BY 时，默认框架覆盖整个分区。因此，只给累计窗口补一个 ORDER BY，就可能改变 SUM 的结果。

我的经验是：只要结果必须逐记录稳定，就把唯一列写进 ORDER BY，并显式写 ROWS；只有需求本身就是“值域”或“时间域”时才选 RANGE。这样 SQL 的意图比依赖默认框架清楚得多。

五、相关问题

RANGE CURRENT ROW 为什么可能包含多行？

因为 RANGE 的边界参照 ORDER BY 值。与当前行排序值相同的行属于 peer rows，都会被 CURRENT ROW 边界包含。

ROWS 加了 ORDER BY 就一定稳定吗？

不一定。若 ORDER BY 列存在重复值，同值行内部顺序仍可能不确定。需要把主键等唯一列加入窗口 ORDER BY，形成完整排序。

所有窗口函数都会受 frame clause 影响吗？

不会。MySQL 对 RANK、ROW_NUMBER、LAG、LEAD 等按整个分区工作的函数即使允许写框架，也会忽略它。比较 ROWS 与 RANGE 时，应重点看聚合窗口函数和读取当前框架的值函数。