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SQL 如何处理“累计去重用户数”在时间窗口内的计算

冰川箭仙

冰川箭仙

发布时间:2026-02-06 18:23:56

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305人浏览过

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来源于php中文网

原创

主流SQL引擎不支持COUNT(DISTINCT)直接用于窗口函数,因去重逻辑与窗口累积语义冲突;可用ARRAY_AGG+ARRAY_DISTINCT模拟累计去重,适用于中小规模数据。

sql 如何处理“累计去重用户数”在时间窗口内的计算

为什么 COUNT(DISTINCT ...) 不能直接套窗口函数

直接写 SELECT COUNT(DISTINCT user_id) OVER (ORDER BY dt ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) 会报错——主流 SQL 引擎(如 PostgreSQL、MySQL 8.0+、Spark SQL)都不支持对 COUNT(DISTINCT) 使用窗口函数。本质是去重逻辑与窗口的累积语义冲突:窗口需要逐行维护状态,而 DISTINCT 是聚合操作,不可拆分。

ARRAY_AGG + ARRAY_DISTINCT 模拟累计去重(PostgreSQL / Spark SQL)

适用于中小规模数据(日活 user_id 收集为数组,再去重取长度:

SELECT
  dt,
  ARRAY_LENGTH(ARRAY_DISTINCT(ARRAY_AGG(user_id) OVER (ORDER BY dt)), 1) AS cumu_unique_users
FROM events
GROUP BY dt;
  • ARRAY_AGG 必须配合 GROUP BY dt,否则同一日期多行会重复累加
  • PostgreSQL 需要 ARRAY_DISTINCT(v14+),旧版可用 ARRAY(SELECT DISTINCT unnest(...)) 替代,但性能差
  • Spark SQL 中对应函数是 size(array_distinct(collect_list(user_id))),注意 collect_list 不去重,必须套 array_distinct
  • 内存风险:若某天用户量极大(如千万级),ARRAY_AGG 可能 OOM

用自连接 + 子查询实现精确累计(通用兼容方案)

不依赖高级数组函数,所有 SQL 引擎都支持,但需注意性能和去重逻辑边界:

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SELECT
  t1.dt,
  (SELECT COUNT(DISTINCT t2.user_id)
   FROM events t2
   WHERE t2.dt <= t1.dt) AS cumu_unique_users
FROM (SELECT DISTINCT dt FROM events) t1
ORDER BY t1.dt;
  • 外层 SELECT DISTINCT dt 是必须的,避免同一天多次计算
  • 子查询里 t2.dt 确保“截至当天”的语义,不是“当天及之前所有分区”(注意分区字段是否严格等于 dt
  • 如果表有分区(如 Hive 分区字段 ds),务必在子查询中显式过滤分区,否则全表扫描代价爆炸
  • 加复合索引 (dt, user_id) 能显著加速子查询,尤其当 dt 基数低、user_id 基数高时

用增量更新 + 状态表规避实时计算(生产环境推荐)

真正上线时几乎不会跑全量累计,而是每日追加计算新增去重用户,并维护一个累计状态表:

-- 每日执行(假设今天是 2024-06-15)
INSERT INTO cumu_user_stats (dt, cumu_unique_users)
SELECT
  '2024-06-15',
  (SELECT COALESCE(MAX(cumu_unique_users), 0) FROM cumu_user_stats WHERE dt = '2024-06-14')
  + (SELECT COUNT(DISTINCT user_id) FROM events WHERE dt = '2024-06-15'
     AND user_id NOT IN (SELECT user_id FROM events WHERE dt < '2024-06-15'));
  • 关键点是 NOT IN 部分:必须排除历史已出现的 user_id,否则就是当日去重数,不是“净新增”
  • 实际生产中建议改用 LEFT JOIN ... IS NULL 替代 NOT IN,避免空值导致整个条件为 NULL
  • 这个逻辑看似简单,但 user_id 历史全集扫描仍是瓶颈,需要用布隆过滤器或 HyperLogLog 近似优化,不过那就超出纯 SQL 范畴了

真正麻烦的从来不是语法,而是“去重”本身在时间维度上的不可逆性——你没法靠一条 SQL 把昨天漏掉的用户补进前天的累计值里,所以初始化和后续校验比写法更重要。

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