一、什么是Crossapply

Crossapply这个关键字在SQL Server中很常见，尤其在处理复杂查询时。它是一种将两个表格数据合并的操作，可以将一个表格中的每一行作为参数，传递到另一个表格中进行处理。这种操作通常用于嵌套查询中，能够有效的提高 SQL Server 的查询性能。 Crossapply是一种关系型数据库的查询技术，能够以一种高效的方式将两张数据表合并，可以对多个表进行联接，非常适合于在数据仓库、BI和 OLAP等领域进行数据处理。它是SQL Server 2005及以后版本引入的，同时也是比较新的一种查询技术。

二、Crossapply的语法

SELECT *  
FROM Table1  
CROSS APPLY Table2

上面的示例中，Table1和Table2为两张表格。使用Crossapply关键字后，会将Table1表中的每一行数据传递到Table2表中进行处理。因此， Crossapply的语法包含了两个部分：第一部分为主查询（Table1），第二个部分为子查询（Table2）。在SQL Server中，Crossapply常与外连接（Outer Join）、内联接（Inner Join）以及A、B两个表的联接操作配合使用。具体语法结构如下（其中table1与table2为表格名）：

--内联接的Crossapply使用方法  
SELECT *  
FROM table1  
CROSS APPLY table2  
WHERE table1.id=table2.id  
--左外联接的Crossapply使用方法  
SELECT *  
FROM table1  
LEFT OUTER JOIN table2  
ON table1.id=table2.id  
CROSS APPLY table3  
WHERE …  
--右外连接的Crossapply使用方法  
SELECT *  
FROM table1  
RIGHT OUTER JOIN table2  
ON table1.id=table2.id  
CROSS APPLY table3  
WHERE …

三、Crossapply的具体用法

1. 列与行数据处理

Crossapply关键字可以用于将一列数据转换为行数据，或者将一行数据转换为列数据。这种转换是非常适合于 OLAP、数据仓库和 BI等场景的数据处理需求。例如，在一个库存管理系统中，需要获取不同商品的销售统计信息。如果SQL语句如下：

SELECT *  
FROM Sales s  
WHERE s.SalesDate BETWEEN @FromDate AND @ToDate  
ORDER BY s.ProductId

这将返回一些类似下面这样的结果：

ProductID   SalesDate               SalesAmount  
----------  ----------------------- ------------  
100         2021-01-01 12:00:01.827  $350  
100         2021-01-02 15:32:02.413  $450  
101         2021-01-01 20:12:01.963  $120  
…

现在需要按照每个商品ID进行统计，可以使用Crossapply来实现这个需求：

SELECT S.ProductId, C.CategoryName, Sales  
FROM  
(  
    SELECT DISTINCT ProductId  
    FROM Sales   
) AS P   
CROSS APPLY   
(  
    SELECT COUNT(*) AS Sales  
    FROM Sales  
    WHERE Sales.ProductId=P.ProductId  
    AND Sales.SalesDate BETWEEN @FromDate AND @ToDate  
) AS S  
JOIN Products AS Pr ON Pr.ProductId = S.ProductId  
JOIN Categories AS C ON Pr.CategoryId = C.CategoryId  
ORDER BY Sales DESC, P.ProductId

上述代码中，先使用DISTINCT获取所有的Product ID，然后使用Crossapply对每个产品ID进行统计计算。

2. 横向Pivot表转换

在 SQL Server 中，Crossapply常常用于对横向表的转换。例如，将Sales表从以产品ID为行转换成以日期为行，以产品名称为列的表格：

-- 定义一个基本的交易数据表  
CREATE TABLE Sales  
(  
    TranDate    DATE,   -- 交易日  
    ProductId   INT,    -- 产品ID  
    Quantity    INT,    -- 数量  
    Amount      DECIMAL(16, 2)  -- 金额  
)  
INSERT INTO Sales  
VALUES  
('01/01/2021', 101, 12, 123.23),  
('01/02/2021', 101, 10, 120.00),  
('01/01/2021', 102, 24, 240.00),  
('01/02/2021', 102, 15, 150.00),  
('01/01/2021', 103, 8 , 80.00),  
('01/02/2021', 103, 14, 140.00)

下面使用Crossapply将横向表格转换为竖向表格：

SELECT  
    SalesDate,  
    [101] AS A,  
    [102] AS B,  
    [103] AS C  
FROM  
    (  
        SELECT SalesDate, ProductId, Quantity  
        FROM Sales  
    ) AS P  
    PIVOT  
    (  
        SUM(Quantity)  
        FOR ProductId IN ([101], [102], [103])  
    ) AS S  
CROSS APPLY   
(  
    SELECT CategoryName  
    FROM Categories  
    WHERE S.ProductId = Categories.CategoryID  
)AS C  
ORDER BY SalesDate

上述代码中，使用SELECT SalesDate, ProductId, Quantity FROM Sales将横向表格转换为竖向表格，然后使用Crossapply将不同ProductId对应的CategoryName合并到一行中输出。

3. 子查询优化

SQL查询中的子查询通常会影响查询性能。 Subquery可以通过Crossapply转化为 JOIN，从而提高查询速度。例如，下面的查询用于查询订单信息：

SELECT *  
FROM Orders AS O  
WHERE EXISTS  
(  
    SELECT TOP 1 *  
    FROM OrderDetails AS OD  
    WHERE O.OrderID=OD.OrderID  
    AND OrderDetails.ProductID=100  
)

上述代码中，子查询WHERE语句中的EXISTS关键字用于搜索包含某个商品编号（100）的订单编号。这个查询其实是需要涉及到两个表格，将其转换为联接查询的形式可以优化查询性能：

SELECT DISTINCT O.OrderID, O.OrderDate   
FROM Orders AS O  
CROSS APPLY  
(  
    SELECT TOP 1 *  
    FROM OrderDetails AS OD  
    WHERE O.OrderID=OD.OrderID  
          AND OD.ProductID = 100  
)AS OD1  
ORDER BY O.OrderID

上述代码中，OrderDetails表中仅选取了与Orders表有关联的一行数据，Crossapply将子查询转化为联接查询，从而提升查询性能。

四、Crossapply的优缺点

1. Crossapply的优点

Crossapply可以根据实际业务需求，将两个表格进行联接，并根据查询条件进行筛选和加工。Crossapply的优点主要有：

有效优化查询性能。Crossapply能够像内联接那样，只返回符合条件的记录。在某些情况下，Crossapply要比子查询的性能更好。
可以进行列变行、行变列等数据转换。例如，将横向表转换成竖向表，是 Crossapply的常见用法。
支持对复杂查询进行优化。 Crossapply可以将多个子查询联接起来，进行一次性查询，从而减少查询时间和网络传输量。

2. Crossapply的缺点

与任何技术一样，Crossapply也有其缺点。主要有：

Crossapply需要通读SQL语句，适应不同的查询需求，并不是所有的查询都适合使用Crossapply。
该技术还是比较新的技术，有一定的学习成本。使用Crossapply需要了解SQL Server的查询技巧，掌握复杂查询的技巧。
Crossapply只适用于SQL Server数据库；其他数据库不一定支持Crossapply。

五、总结

本文对Crossapply进行了全面的介绍，包括其语法、应用场景以及优缺点等方面。 Crossapply常用于处理复杂查询，包括数据转换、优化子查询、联接查询等功能。 Crossapply的优点包括优化查询性能、支持数据转换，但是也存在一定的缺点。总之， Crossapply是SQL Server中非常实用的查询技巧，对于复杂查询有很好的优化效果。在实际运用时，根据业务需求选择合适的数据处理方式，既能提升查询效率，又能确保数据准确性。

Crossapply进阶指南