Основное предназначение SELECT в предложении WITH заключается в разбиении сложных запросов на простые части. Например, запрос:

WITH regional_sales AS (
    SELECT region, SUM(amount) AS total_sales
    FROM orders
    GROUP BY region
), top_regions AS (
    SELECT region
    FROM regional_sales
    WHERE total_sales > (SELECT SUM(total_sales)/10 FROM regional_sales)
)
SELECT region,
       product,
       SUM(quantity) AS product_units,
       SUM(amount) AS product_sales
FROM orders
WHERE region IN (SELECT region FROM top_regions)
GROUP BY region, product;

выводит итоги по продажам только для передовых регионов. Предложение WITH определяет два дополнительных оператора regional_sales и top_regions так, что результат regional_sales используется в top_regions, а результат top_regions используется в основном запросе SELECT. Этот пример можно было бы переписать без WITH, но тогда нам понадобятся два уровня вложенных подзапросов SELECT. Показанным выше сп��собом это можно сделать немного проще.

Необязательное указание RECURSIVE превращает WITH из просто удобной синтаксической конструкции в средство реализации того, что невозможно в стандартном SQL. Используя RECURSIVE, запрос WITH может обращаться к собственному результату. Очень простой пример, суммирующий числа от 1 до 100:

WITH RECURSIVE t(n) AS (
    VALUES (1)
  UNION ALL
    SELECT n+1 FROM t WHERE n < 100
)
SELECT sum(n) FROM t;

В общем виде рекурсивный запрос WITH всегда записывается как не рекурсивная часть, потом UNION (или UNION ALL), а затем рекурсивная часть, где только в рекурсивной части можно обратиться к результату запроса. Такой запрос выполняется следующим образом:

В показанном выше примере в рабочей таблице на каждом этапе содержится всего одна строка и в ней последовательно накапливаются значения от 1 до 100. На сотом шаге, благодаря условию WHERE, не возвращается ничего, так что вычисление запроса завершается.

Рекурсивные запросы обычно применяются для работы с иерархическими или древовидными структурами данных. В качестве полезного примера можно привести запрос, находящий все непосредственные и косвенные составные части продукта, используя только таблицу с прямыми связями:

WITH RECURSIVE included_parts(sub_part, part, quantity) AS (
    SELECT sub_part, part, quantity FROM parts WHERE part = 'our_product'
  UNION ALL
    SELECT p.sub_part, p.part, p.quantity * pr.quantity
    FROM included_parts pr, parts p
    WHERE p.part = pr.sub_part
)
SELECT sub_part, SUM(quantity) as total_quantity
FROM included_parts
GROUP BY sub_part

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
)
SELECT * FROM search_tree;

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data, path) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data, ARRAY[t.id]
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data, path || t.id
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
)
SELECT * FROM search_tree ORDER BY path;

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data, path) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data, ARRAY[ROW(t.f1, t.f2)]
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data, path || ROW(t.f1, t.f2)
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
)
SELECT * FROM search_tree ORDER BY path;

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data, depth) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data, 0
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data, depth + 1
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
)
SELECT * FROM search_tree ORDER BY depth;

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
) SEARCH DEPTH FIRST BY id SET ordercol
SELECT * FROM search_tree ORDER BY ordercol;

WITH RECURSIVE search_tree(id, link, data) AS (
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t
  UNION ALL
    SELECT t.id, t.link, t.data
    FROM tree t, search_tree st
    WHERE t.id = st.link
) SEARCH BREADTH FIRST BY id SET ordercol
SELECT * FROM search_tree ORDER BY ordercol;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 0
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, is_cycle, path) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 0,
      false,
      ARRAY[g.id]
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,
      g.id = ANY(path),
      path || g.id
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link AND NOT is_cycle
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth, is_cycle, path) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 0,
      false,
      ARRAY[ROW(g.f1, g.f2)]
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1,
      ROW(g.f1, g.f2) = ANY(path),
      path || ROW(g.f1, g.f2)
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link AND NOT is_cycle
)
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE search_graph(id, link, data, depth) AS (
    SELECT g.id, g.link, g.data, 1
    FROM graph g
  UNION ALL
    SELECT g.id, g.link, g.data, sg.depth + 1
    FROM graph g, search_graph sg
    WHERE g.id = sg.link
) CYCLE id SET is_cycle USING path
SELECT * FROM search_graph;

WITH RECURSIVE t(n) AS (
    SELECT 1
  UNION ALL
    SELECT n+1 FROM t
)
SELECT n FROM t LIMIT 100;

Запросы WITH имеют полезное свойство — обычно они вычисляются только раз для всего родительского запроса, даже если этот запрос или соседние запросы WITH обращаются к ним неоднократно. Таким образом, сложные вычисления, результаты которых нужны в нескольких местах, можно выносить в запросы WITH в целях оптимизации. Кроме того, такие запросы позволяют избежать нежелательных вычислений функций с побочными эффектами. Однако есть и обратная сторона — оптимизатор не может распространить ограничения родительского запроса на неоднократно задействуемый запрос WITH, так как это может повлиять на использование результата WITH во всех местах, тогда как должно повлиять только в одном. Многократно задействуемый запрос WITH будет выполняться буквально и возвращать все строки, включая те, что потом может отбросить родительский запрос. (Но как было сказано выше, вычисление может остановиться раньше, если в ссылке на этот запрос затребуется только ограниченное число строк.)

Однако если запрос WITH является нерекурсивным и свободным от побочных эффектов (то есть это SELECT, не вызывающий изменчивых функций), он может быть свёрнут в родительский запрос, что позволит оптимизировать совместно два уровня запросов. По умолчанию это происходит, только если запрос WITH задействуется в родительском запросе всего в одном месте, а не в нескольких. Это поведение можно переопределить, добавив указание MATERIALIZED, чтобы выделить вычисление запроса WITH, или указание NOT MATERIALIZED, чтобы принудительно свернуть его в родительский запрос. В последнем случае возникает риск многократного вычисления запроса WITH, но в итоге это может быть выгодно, если в каждом случае использования WITH из всего результата запроса остаётся только небольшая часть.

Простой пример для демонстрации этих правил:

WITH w AS (
    SELECT * FROM big_table
)
SELECT * FROM w WHERE key = 123;

Этот запрос WITH будет свёрнут в родительский и будет выполнен с тем же планом, что и запрос:

SELECT * FROM big_table WHERE key = 123;

В частности, если в таблице создан индекс по столбцу key, он может использоваться для получения строк с key = 123. В другом случае:

WITH w AS (
    SELECT * FROM big_table
)
SELECT * FROM w AS w1 JOIN w AS w2 ON w1.key = w2.ref
WHERE w2.key = 123;

запрос WITH будет материализован, то есть создастся временная копия таблицы big_table, которая будет соединена с собой же, без использования какого-либо индекса. Этот запрос будет выполняться гораздо эффективнее в таком виде:

WITH w AS NOT MATERIALIZED (
    SELECT * FROM big_table
)
SELECT * FROM w AS w1 JOIN w AS w2 ON w1.key = w2.ref
WHERE w2.key = 123;

В этом случае ограничения родительского запроса могут применяться непосредственно при сканировании big_table.

Пример, в котором вариант NOT MATERIALIZED может быть нежелательным:

WITH w AS (
    SELECT key, very_expensive_function(val) as f FROM some_table
)
SELECT * FROM w AS w1 JOIN w AS w2 ON w1.f = w2.f;

В данном случае благодаря материализации запроса WITH ресурсоёмкая функция very_expensive_function вычисляется только один раз для строки таблицы, а не дважды.

Примеры выше показывают только предложение WITH с SELECT, но таким же образом его можно использовать с командами INSERT, UPDATE, DELETE и MERGE. В каждом случае он по сути создаёт временную таблицу, к которой можно обратиться в основной команде.

В предложении WITH можно использовать операторы, изменяющие данные (INSERT, UPDATE, DELETE или MERGE). Это позволяет выполнять в одном запросе сразу несколько разных операций. Например:

WITH moved_rows AS (
    DELETE FROM products
    WHERE
        "date" >= '2010-10-01' AND
        "date" < '2010-11-01'
    RETURNING *
)
INSERT INTO products_log
SELECT * FROM moved_rows;

Этот запрос фактически перемещает строки из products в products_log. Оператор DELETE в WITH удаляет указанные строки из products и возвращает их содержимое в предложении RETURNING; а затем главный запрос читает это содержимое и вставляет в таблицу products_log.

Следует заметить, что предложение WITH в данном случае присоединяется к оператору INSERT, а не к SELECT, вложенному в INSERT. Это необходимо, так как WITH может содержать операторы, изменяющие данные, только на верхнем уровне запроса. Однако при этом применяются обычные правила видимости WITH, так что к результату WITH можно обратиться и из вложенного оператора SELECT.

Операторы, изменяющие данные, в WITH обычно дополняются предложением RETURNING (см. Раздел 6.4), как показано в этом примере. Важно понимать, что временная таблица, которую можно будет использовать в остальном запросе, создаётся из результата RETURNING, а не целевой таблицы оператора. Если оператор, изменяющий данные, в WITH не дополнен предложением RETURNING, временная таблица не создаётся и обращаться к ней в остальном запросе нельзя. Однако такой запрос всё равно будет выполнен. Например, допустим следующий не очень практичный запрос:

WITH t AS (
    DELETE FROM foo
)
DELETE FROM bar;

Он удалит все строки из таблиц foo и bar. При этом число задействованных строк, которое получит клиент, будет подсчитываться только по строкам, удалённым из bar.

Рекурсивные ссылки в операторах, изменяющих данные, не допускаются. В некоторых случаях это ограничение можно обойти, обратившись к конечному результату рекурсивного WITH, например так:

WITH RECURSIVE included_parts(sub_part, part) AS (
    SELECT sub_part, part FROM parts WHERE part = 'our_product'
  UNION ALL
    SELECT p.sub_part, p.part
    FROM included_parts pr, parts p
    WHERE p.part = pr.sub_part
)
DELETE FROM parts
  WHERE part IN (SELECT part FROM included_parts);

Этот запрос удаляет все непосредственные и косвенные составные части продукта.

Операторы, изменяющие данные в WITH, выполняются только один раз и всегда полностью, вне зависимости от того, принимает ли их результат основной запрос. Заметьте, что это отличается от поведения SELECT в WITH: как говорилось в предыдущем разделе, SELECT выполняется только до тех пор, пока его результаты востребованы основным запросом.

Вложенные операторы в WITH выполняются одновременно друг с другом и с основным запросом. Таким образом, порядок, в котором операторы в WITH будут фактически изменять данные, непредсказуем. Все эти операторы выполняются с одним снимком данных (см. Главу 13), так что они не могут «видеть», как каждый из них меняет целевые таблицы. Это уменьшает эффект непредсказуемости фактического порядка изменения строк и означает, что RETURNING — единственный вариант передачи изменений от вложенных операторов WITH основному запросу. Например, в данном случае:

WITH t AS (
    UPDATE products SET price = price * 1.05
    RETURNING *
)
SELECT * FROM products;

внешний оператор SELECT выдаст цены, которые были до действия UPDATE, тогда как в запросе

WITH t AS (
    UPDATE products SET price = price * 1.05
    RETURNING *
)
SELECT * FROM t;

внешний SELECT выдаст изменённые данные.

Неоднократное изменение одной и той же строки в рамках одного оператора не поддерживается. Иметь место будет только одно из нескольких изменений и надёжно определить, какое именно, часто довольно сложно (а иногда и вовсе невозможно). Это так же касается случая, когда строка удаляется и изменяется в том же операторе: в результате может быть выполнено только обновление. Поэтому в общем случае следует избегать подобного наложения операций. В частности, избегайте подзапросов WITH, которые могут повлиять на строки, изменяемые основным оператором или операторами, вложенные в него. Результат действия таких запросов будет непредсказуемым.

В настоящее время, для оператора, изменяющего данные в WITH, в качестве целевой нельзя использовать таблицу, для которой определено условное правило или правило ALSO или INSTEAD, если оно состоит из нескольких операторов.