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函数在计算机语言的使用中贯穿始终,在SQL 中我们也可以使用函数对检索出来的数据进行函数操作,比如求某列数据的平均值,或者求字符串的长度等。从函数定义的角度出发,我们可以将函数分成内置函数和自定义函数。在SQL 语言中,同样也包括了内置函数和自定义函数。内置函数是系统内置的通用函数,而自定义函数是我们根据自己的需要编写的,下面讲解的是 SQL 的内置函数。
你需要从以下几个方面掌握 SQL 函数:
什么是 SQL 函数?内置的 SQL 函数都包括哪些?如何使用 SQL 函数对一个数据表进行操作,比如针对一个王者荣耀的英雄数据库,我们可以使用这些函数完成哪些操作? 4.什么情况下使用 SQL 函数?为什么使用 SQL 函数有时候会带来问题?

一、什么是SQL函数

当我们学习编程语言的时候,也会遇到函数。函数的作用是什么呢?它可以把我们经常使用的代码封装起来,需要的时候直接调用即可。这样既提高了代码效率,又提高了可维护性。
SQL 中的函数一般是在数据上执行的,可以很方便地转换和处理数据。一般来说,当我们从数据表中检索出数据之后,就可以进一步对这些数据进行操作,得到更有意义的结果,比如返回指定条件的函数,或者求某个字段的平均值等。

二、常用的SQL函数有哪些

SQL 提供了一些常用的内置函数,当然你也可以自己定义 SQL 函数。SQL 的内置函数对于不同的数据库软件来说具有一定的通用性,我们可以把内置函数分成四类:
算术函数字符串函数日期函数转换函数
这4类函数分别代表了算术处理、字符串处理、日期处理、数据类型转换,它们是 SQL 函数常用的划分形式,你可以思考下,为什么是这 4 个维度?
函数是对提取出来的数据进行操作,那么数据表中字段类型的定义有哪几种呢?
我们经常会保存一些数值,不论是整数类型,还是浮点类型,实际上对应的就是数值类型。同样我们也会保存一些文本内容,可能是人名,也可能是某个说明,对应的就是字符串类型。此外我们还需要保存时间,也就是日期类型。那么针对数值、字符串和日期类型的数据,我们可以对它们分别进行算术函数、字符串函数以及日期函数的操作。如果想要完成不同类型数据之间的转换,就可以使用转换函数。

三、算术函数

算术函数,顾名思义就是对数值类型的字段进行算术运算。常用的算术函数及含义如下表所示:
这里我举一些简单的例子,你来体会下:
SELECT ABS(-2),运行结果为 2。 SELECT MOD(101,3),运行结果 2。 SELECT ROUND(37.25,1),运行结果 37.3。

四、字符串函数

常用的字符串函数操作包括了字符串拼接,大小写转换,求长度以及字符串替换和截取等。具体的函数名称及含义如下表所示:
这里同样有一些简单的例子,你可以自己运行下:
SELECT CONCAT('abc', 123),运行结果为 abc123。 SELECT LENGTH('你好'),运行结果为 6。 SELECT CHAR_LENGTH('你好'),运行结果为 2。 SELECT LOWER('ABC'),运行结果为 abc。 SELECT UPPER('abc'),运行结果 ABC。 SELECT REPLACE('fabcd', 'abc', 123),运行结果为 f123d。 SELECT SUBSTRING('fabcd', 1,3),运行结果为 fab。

五、日期函数

日期函数是对数据表中的日期进行处理,常用的函数包括:
下面是一些简单的例子,你可自己运行下:
SELECT CURRENT_DATE(),运行结果为 2019-04-03。 SELECT CURRENT_TIME(),运行结果为 21:26:34。 SELECT CURRENT_TIMESTAMP(),运行结果为 2019-04-03 21:26:34。 SELECT EXTRACT(YEAR FROM '2019-04-03'),运行结果为 2019。 SELECT DATE('2019-04-01 12:00:05'),运行结果为 2019-04-01。
这里需要注意的是,DATE 日期格式必须是 yyyy-mm-dd 的形式。如果要进行日期比较,就要使用 DATE 函数,不要直接使用日期与字符串进行比较,我会在后面的例子中讲具体的原因。

六、转换函数

转换函数可以转换数据之间的类型,常用的函数如下表所示:
这两个函数不像其他函数,看一眼函数名就知道代表什么、如何使用。下面举了这两个函数的例子,你需要自己运行下:
SELECT CAST(123.123 AS INT),运行结果会报错。 SELECT CAST(123.123 AS DECIMAL(8,2)),运行结果为 123.12。 SELECT COALESCE(null,1,2),运行结果为 1。
CAST 函数在转换数据类型的时候,不会四舍五入,如果原数值有小数,那么转换为整数类型的时候就会报错。不过你可以指定转化的小数类型,在MySQL 和SQL Server 中,你可以用DECIMAL(a,b)来指定,其中 a 代表整数部分和小数部分加起来最大的位数,b 代表小数位数,比如DECIMAL(8,2)代表的是精度为 8 位(整数加小数位数最多为 8 位),小数位数为 2 位的数据类型。所以SELECT CAST(123.123 AS DECIMAL(8,2))的转换结果为 123.12。

七、用SQL函数对王者荣耀英雄数据做处理

我创建了一个王者荣耀英雄数据库,一共有 69 个英雄,23 个属性值。
我们现在把这个文件导入到 MySQL 中,你可以使用 Navicat 可视化数据库管理工具将.sql文件导入到数据库中。数据表为 heros,然后使用今天学习的 SQL 函数,对这个英雄数据表进行处理。
首先显示英雄以及他的物攻成长,对应字段为attack_growth。我们让这个字段精确到小数点后一位,需要使用的是算术函数里的 ROUND 函数。
SQL:SELECT name, ROUND(attack_growth,1) FROM heros
代码中,ROUND(attack_growth,1)中的attack_growth代表想要处理的数据,“1”代表四舍五入的位数,也就是我们这里需要精确到的位数。
运行结果为:
假设我们想显示英雄最大生命值的最大值,就需要用到 MAX 函数。在数据中,“最大生命值”对应的列数为hp_max,在代码中的格式为MAX(hp_max)。
SQL:SELECT MAX(hp_max) FROM heros
运行结果为 9328。
假如我们想要知道最大生命值最大的是哪个英雄,以及对应的数值,就需要分成两个步骤来处理:首先找到英雄的最大生命值的最大值,即SELECT MAX(hp_max) FROM heros,然后再筛选最大生命值等于这个最大值的英雄,如下所示。
SQL:SELECT name, hp_max FROM heros WHERE hp_max = (SELECT MAX(hp_max) FROM heros)
运行结果:
假如我们想显示英雄的名字,以及他们的名字字数,需要用到CHAR_LENGTH函数。
SQL:SELECT CHAR_LENGTH(name), name FROM heros
运行结果为:
假如想要提取英雄上线日期(对应字段 birthdate)的年份,只显示有上线日期的英雄即可(有些英雄没有上线日期的数据,不需要显示),这里我们需要使用 EXTRACT 函数,提取某一个时间元素。所以我们需要筛选上线日期不为空的英雄,即WHERE birthdate isnot null,然后再显示他们的名字和上线日期的年份,即:
SQL:SELECT name, EXTRACT(YEAR FROM birthdate) AS birthdate FROM heros WHERE birthdate
或者使用如下形式:
SQL: SELECT name, YEAR(birthdate) AS birthdate FROM heros WHERE birthdate is NOT NULL
运行结果为:
假设我们需要找出在 2016 年10 月1日之后上线的所有英雄。这里我们可以采用 DATE函数来判断 birthdate 的日期是否大于 2016-10-01,即WHEREDATE(birthdate)>'2016-10-01',然后再显示符合要求的全部字段信息,即:
需要注意的是下面这种写法是不安全的:
SELECT * FROM heros WHERE birthdate>'2016-10-01'
因为很多时候你无法确认 birthdate 的数据类型是字符串,还是 datetime 类型,如果你想对日期部分进行比较,那么使用DATE(birthdate)来进行比较是更安全的。
运行结果为:
假设我们需要知道在 2016 年10 月1日之后上线英雄的平均最大生命值、平均最大法力和最高物攻最大值。同样我们需要先筛选日期条件,即WHERE DATE(birthdate)>'2016-10-01',然后再选择AVG(hp_max), AVG(mp_max), MAX(attack_max)字段进行显示。
SQL:SELECT AVG(hp_max), AVG(mp_max), MAX(attack_max) FROM heros WHERE DATE(birthdate)>
运行结果为:

八、为什么使用SQL函数会带来问题

尽管 SQL 函数使用起来会很方便,但我们使用的时候还是要谨慎,因为你使用的函数很可能在运行环境中无法工作,这是为什么呢?
如果你学习过编程语言,就会知道语言是有不同版本的。我们在使用 SQL 语言的时候,不是直接和这门语言打交道,而是通过它使用不同的数据库软件,即DBMS。DBMS之间的差异性很大,远大于同一个语言不同版本之间的差异。实际上,只有很少的函数是被DBMS 同时支持的。比如,大多数 DBMS 使用(||)或者(+)来做拼接符,而在 MySQL中的字符串拼接函数为Concat()。大部分 DBMS 会有自己特定的函数,这就意味着采用SQL 函数的代码可移植性是很差的,因此在使用函数的时候需要特别注意。

九、关于大小写的规范

细心的人可能会发现,我在写 SELECT 语句的时候用的是大写,而你在网上很多地方,包括你自己写的时候可能用的是小写。实际上在 SQL 中,关键字和函数名是不用区分字母大小写的,比如 SELECT、WHERE、ORDER、GROUP BY 等关键字,以及 ABS、MOD、ROUND、MAX 等函数名。
不过在 SQL 中,你还是要确定大小写的规范,因为在 Linux 和Windows 环境下,你可能会遇到不同的大小写问题。
比如 MySQL 在Linux 的环境下,数据库名、表名、变量名是严格区分大小写的,而字段名是忽略大小写的。
而MySQL 在Windows 的环境下全部不区分大小写。
这就意味着如果你的变量名命名规范没有统一,就可能产生错误。这里有一个有关命名规范的建议:
关键字和函数名称全部大写;数据库名、表名、字段名称全部小写;SQL 语句必须以分号结尾。
虽然关键字和函数名称在 SQL 中不区分大小写,也就是如果小写的话同样可以执行,但是数据库名、表名和字段名在 Linux MySQL 环境下是区分大小写的,因此建议你统一这些字段的命名规则,比如全部采用小写的方式。同时将关键词和函数名称全部大写,以便于区分数据库名、表名、字段名。