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# DataStore 쿼리 작성

> 메서드 체이닝으로 DataStore에서 SQL 스타일 쿼리를 작성합니다

DataStore는 최적화된 SQL 쿼리로 컴파일되는 SQL 스타일의 쿼리 작성 메서드를 제공합니다. 결과가 필요해질 때까지 모든 작업은 지연 실행됩니다.

<div id="overview">
  ## 쿼리 메서드 개요
</div>

| 메서드                | SQL 대응 구문       | 설명           |
| ------------------ | --------------- | ------------ |
| `select(*cols)`    | `SELECT cols`   | 컬럼 선택        |
| `filter(cond)`     | `WHERE cond`    | 행 필터링        |
| `where(cond)`      | `WHERE cond`    | `filter`의 별칭 |
| `sort(*cols)`      | `ORDER BY cols` | 행 정렬         |
| `orderby(*cols)`   | `ORDER BY cols` | `sort`의 별칭   |
| `limit(n)`         | `LIMIT n`       | 행 수 제한       |
| `offset(n)`        | `OFFSET n`      | 행 건너뛰기       |
| `distinct()`       | `DISTINCT`      | 중복 제거        |
| `groupby(*cols)`   | `GROUP BY cols` | 행 그룹화        |
| `having(cond)`     | `HAVING cond`   | 그룹 필터링       |
| `join(right, ...)` | `JOIN`          | DataStore 조인 |
| `union(other)`     | `UNION`         | 결과 결합        |

***

<div id="selection">
  ## 선택
</div>

<div id="select">
  ### `select`
</div>

DataStore에서 특정 컬럼만 선택합니다.

```python theme={null}
select(*fields: Union[str, Expression]) -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
from chdb.datastore import DataStore
from pathlib import Path
Path("employees.csv").write_text("""\
name,age,city,salary,department,dept_id,status,email,manager_id,bonus
Alice,28,NYC,75000,Engineering,1,active,alice@company.com,3,5000
Bob,35,LA,85000,Engineering,1,active,bob@company.com,3,
Charlie,52,NYC,95000,Product,2,active,charlie@company.com,,10000
Diana,32,SF,70000,Design,3,active,diana@company.com,3,3000
Eve,23,LA,48000,Product,2,inactive,eve@company.com,2,
""")

ds = DataStore.from_file("employees.csv")

# 컬럼 이름으로 선택
result = ds.select('name', 'age', 'salary')

# 모든 컬럼 선택
result = ds.select('*')

# 표현식으로 선택
result = ds.select(
    'name',
    (ds['salary'] * 12).as_('annual_salary'),
    ds['age'].as_('employee_age')
)

# pandas 스타일과 동일
result = ds[['name', 'age', 'salary']]
```

***

<div id="filtering">
  ## 필터링
</div>

<div id="filter">
  ### `filter` / `where`
</div>

조건에 따라 행을 필터링합니다. 두 메서드는 동일한 기능을 합니다.

```python theme={null}
filter(condition) -> DataStore
where(condition) -> DataStore  # alias
```

**예시:**

```python theme={null}
ds = DataStore.from_file("employees.csv")

# 단일 조건
result = ds.filter(ds['age'] > 30)
result = ds.where(ds['salary'] >= 50000)

# 복수 조건 (AND)
result = ds.filter((ds['age'] > 30) & (ds['department'] == 'Engineering'))

# 복수 조건 (OR)
result = ds.filter((ds['city'] == 'NYC') | (ds['city'] == 'LA'))

# NOT 조건
result = ds.filter(~(ds['status'] == 'inactive'))

# 문자열 조건
result = ds.filter(ds['name'].str.contains('John'))
result = ds.filter(ds['email'].str.endswith('@company.com'))

# NULL 검사
result = ds.filter(ds['manager_id'].notnull())
result = ds.filter(ds['bonus'].isnull())

# IN 조건
result = ds.filter(ds['department'].isin(['Engineering', 'Product', 'Design']))

# BETWEEN 조건
result = ds.filter(ds['salary'].between(50000, 100000))

# 연결된 필터 (AND)
result = (ds
    .filter(ds['age'] > 25)
    .filter(ds['salary'] > 50000)
    .filter(ds['city'] == 'NYC')
)
```

<div id="pandas-filtering">
  ### Pandas 스타일 필터링
</div>

```python theme={null}
# 불리언 인덱싱 (filter와 동일)
result = ds[ds['age'] > 30]
result = ds[(ds['age'] > 30) & (ds['salary'] > 50000)]

# 쿼리 메서드
result = ds.query('age > 30 and salary > 50000')
```

***

<div id="sorting">
  ## 정렬
</div>

<div id="sort">
  ### `sort` / `orderby`
</div>

하나 이상의 컬럼을 기준으로 행을 정렬합니다.

```python theme={null}
sort(*fields, ascending=True) -> DataStore
orderby(*fields, ascending=True) -> DataStore  # alias
```

**예시:**

```python theme={null}
ds = DataStore.from_file("employees.csv")

# 단일 컬럼 오름차순
result = ds.sort('name')

# 단일 컬럼 내림차순
result = ds.sort('salary', ascending=False)

# 여러 컬럼
result = ds.sort('department', 'salary')

# 혼합 정렬 순서 (ascending 매개변수에 리스트 사용)
result = ds.sort('department', 'salary', ascending=[True, False])

# Pandas 스타일
result = ds.sort_values('salary', ascending=False)
result = ds.sort_values(['department', 'salary'], ascending=[True, False])
```

***

<div id="limiting">
  ## 제한 및 페이지네이션
</div>

<div id="limit">
  ### `limit`
</div>

반환할 행 수를 제한합니다.

```python theme={null}
limit(n: int) -> DataStore
```

<div id="offset">
  ### `offset`
</div>

처음 n개 행은 건너뜁니다.

```python theme={null}
offset(n: int) -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
ds = DataStore.from_file("employees.csv")

# 처음 10개 행
result = ds.limit(10)

# 처음 100개 행을 건너뛰고 다음 50개 행을 가져옴
result = ds.offset(100).limit(50)

# Pandas 스타일
result = ds.head(10)
result = ds.tail(10)
result = ds.iloc[100:150]
```

***

<div id="distinct">
  ## Distinct
</div>

<div id="distinct-method">
  ### `distinct`
</div>

중복 행을 제거합니다.

```python theme={null}
distinct(subset=None, keep='first') -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
from pathlib import Path
Path("events.csv").write_text("""\
user_id,event_type,timestamp
1,click,2024-01-15 10:30:00
2,view,2024-01-15 11:00:00
1,purchase,2024-01-15 11:30:00
3,click,2024-01-16 09:00:00
2,click,2024-01-16 10:00:00
""")

ds = DataStore.from_file("events.csv")

# 모든 중복 행 제거
result = ds.distinct()

# 특정 컬럼 기준으로 중복 제거
result = ds.distinct(subset=['user_id', 'event_type'])

# Pandas 스타일
result = ds.drop_duplicates()
result = ds.drop_duplicates(subset=['user_id'])
```

***

<div id="grouping">
  ## 그룹화
</div>

<div id="groupby">
  ### `groupby`
</div>

하나 이상의 컬럼을 기준으로 행을 그룹으로 묶습니다. `LazyGroupBy` 객체를 반환합니다.

```python theme={null}
groupby(*fields, sort=True, as_index=True, dropna=True) -> LazyGroupBy
```

**예시:**

```python theme={null}
from pathlib import Path
Path("sales.csv").write_text("""\
region,product,category,amount,quantity,price,date,order_id
East,Widget,Electronics,5200,10,120,2024-01-15,1001
West,Gadget,Electronics,800,5,160,2024-02-20,1002
East,Gizmo,Home,6500,3,100,2024-03-10,1003
North,Widget,Electronics,4500,6,150,2024-06-18,1004
West,Gadget,Electronics,2000,8,250,2024-09-14,1005
""")

ds = DataStore.from_file("sales.csv")

# 단일 컬럼으로 그룹화
by_region = ds.groupby('region')

# 여러 컬럼으로 그룹화
by_region_product = ds.groupby('region', 'product')

# groupby 후 집계
result = ds.groupby('region')['amount'].sum()
result = ds.groupby('region').agg({'amount': 'sum', 'quantity': 'mean'})

# 다중 집계
result = ds.groupby('category').agg({
    'price': ['min', 'max', 'mean'],
    'quantity': 'sum'
})

# 이름 지정 집계
result = ds.groupby('region').agg(
    total_amount=('amount', 'sum'),
    avg_quantity=('quantity', 'mean'),
    order_count=('order_id', 'count')
)
```

<div id="having">
  ### `having`
</div>

집계가 끝난 후 그룹을 필터링합니다.

```python theme={null}
having(condition: Union[Condition, str]) -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
# total > 10000인 그룹 필터링
result = (ds
    .groupby('region')
    .agg({'amount': 'sum'})
    .having(ds['sum'] > 10000)
)

# SQL 스타일 having 사용
result = (ds
    .select('region', 'SUM(amount) as total')
    .groupby('region')
    .having('total > 10000')
)
```

***

<div id="joining">
  ## 조인
</div>

<div id="join">
  ### `join`
</div>

두 DataStore를 조인합니다.

```python theme={null}
join(right, on=None, how='inner', left_on=None, right_on=None) -> DataStore
```

**매개변수:**

| 매개변수       | 유형        | 기본값       | 설명                                       |
| ---------- | --------- | --------- | ---------------------------------------- |
| `right`    | DataStore | *필수*      | 조인할 대상인 오른쪽 DataStore                    |
| `on`       | str/list  | `None`    | 조인 기준으로 사용할 컬럼                           |
| `how`      | str       | `'inner'` | 조인 유형: 'inner', 'left', 'right', 'outer' |
| `left_on`  | str/list  | `None`    | 왼쪽 조인에 사용할 컬럼                            |
| `right_on` | str/list  | `None`    | 오른쪽 조인에 사용할 컬럼                           |

**예시:**

```python theme={null}
from pathlib import Path
Path("departments.csv").write_text("""\
dept_id,department_name
1,Engineering
2,Product
3,Design
""")

employees = DataStore.from_file("employees.csv")
departments = DataStore.from_file("departments.csv")

# 단일 컬럼에 대한 내부 조인
result = employees.join(departments, on='dept_id')

# 왼쪽 조인
result = employees.join(departments, on='dept_id', how='left')

# 서로 다른 컬럼 이름으로 조인
result = employees.join(
    departments,
    left_on='department_id',
    right_on='id',
    how='inner'
)

# Pandas 스타일 머지
from chdb import datastore as pd
result = pd.merge(employees, departments, on='dept_id')
result = pd.merge(employees, departments, left_on='department_id', right_on='id')
```

<div id="union">
  ### `union`
</div>

두 DataStore의 결과를 합칩니다.

```python theme={null}
union(other, all=False) -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
from pathlib import Path
Path("sales_2023.csv").write_text("""\
region,product,amount,date
East,Widget,1200,2023-06-15
West,Gadget,800,2023-09-20
North,Gizmo,600,2023-11-10
""")
Path("sales_2024.csv").write_text("""\
region,product,amount,date
East,Widget,1500,2024-03-10
North,Gizmo,900,2024-07-22
West,Gadget,1100,2024-05-05
""")

ds1 = DataStore.from_file("sales_2023.csv")
ds2 = DataStore.from_file("sales_2024.csv")

# UNION (중복 제거)
result = ds1.union(ds2)

# UNION ALL (중복 유지)
result = ds1.union(ds2, all=True)

# Pandas 스타일
from chdb import datastore as pd
result = pd.concat([ds1, ds2])
```

***

<div id="conditional">
  ## 조건 표현식
</div>

<div id="when">
  ### `when`
</div>

CASE WHEN 표현식을 만듭니다.

```python theme={null}
when(condition, value) -> CaseWhenBuilder
```

**예시:**

```python theme={null}
ds = DataStore.from_file("employees.csv")

# 단순 case-when
result = ds.select(
    'name',
    ds.when(ds['salary'] > 100000, 'High')
      .when(ds['salary'] > 50000, 'Medium')
      .otherwise('Low')
      .as_('salary_tier')
)

# 컬럼 할당 사용
ds['salary_tier'] = (
    ds.when(ds['salary'] > 100000, 'High')
      .when(ds['salary'] > 50000, 'Medium')
      .otherwise('Low')
)
```

***

<div id="raw-sql">
  ## Raw SQL
</div>

<div id="run-sql">
  ### `run_sql` / `sql`
</div>

직접 작성한 SQL 쿼리를 실행합니다.

```python theme={null}
run_sql(query: str) -> DataStore
sql(query: str) -> DataStore  # alias
```

**예시:**

```python theme={null}
from chdb.datastore import DataStore

# Raw SQL 실행
result = DataStore().sql("""
    SELECT 
        department,
        COUNT(*) as count,
        AVG(salary) as avg_salary
    FROM file('employees.csv', 'CSVWithNames')
    WHERE status = 'active'
    GROUP BY department
    HAVING count > 5
    ORDER BY avg_salary DESC
    LIMIT 10
""")

# 기존 DataStore에서 SQL 실행
ds = DataStore.from_file("employees.csv")
result = ds.sql("SELECT * FROM __table__ WHERE age > 30")
```

<div id="to-sql">
  ### `to_sql`
</div>

실행하지 않고 생성된 SQL을 확인합니다.

```python theme={null}
to_sql(**kwargs) -> str
```

**예시:**

```python theme={null}
ds = DataStore.from_file("employees.csv")

query = (ds
    .filter(ds['age'] > 30)
    .groupby('department')
    .agg({'salary': 'mean'})
    .sort('mean', ascending=False)
)

print(query.to_sql())
# 출력:
# SELECT department, AVG(salary) AS mean
# FROM file('employees.csv', 'CSVWithNames')
# WHERE age > 30
# GROUP BY department
# ORDER BY mean DESC
```

***

<div id="chaining">
  ## 메서드 체이닝
</div>

모든 쿼리 메서드는 체이닝을 지원합니다:

```python theme={null}
from chdb.datastore import DataStore

ds = DataStore.from_file("sales.csv")

result = (ds
    .select('region', 'product', 'amount', 'date')
    .filter(ds['date'] >= '2024-01-01')
    .filter(ds['amount'] > 100)
    .groupby('region', 'product')
    .agg({
        'amount': ['sum', 'mean'],
        'date': 'count'
    })
    .having(ds['sum'] > 10000)
    .sort('sum', ascending=False)
    .limit(20)
)

# SQL 보기
print(result.to_sql())

# 실행
df = result.to_df()
```

***

<div id="aliasing">
  ## 별칭
</div>

<div id="as">
  ### `as_`
</div>

컬럼 또는 서브쿼리의 별칭을 지정합니다.

```python theme={null}
as_(alias: str) -> DataStore
```

**예시:**

```python theme={null}
# 컬럼 별칭
result = ds.select(
    ds['name'].as_('employee_name'),
    (ds['salary'] * 12).as_('annual_salary')
)

# 서브쿼리 별칭
subquery = ds.filter(ds['age'] > 30).as_('senior_employees')
```