11. 使用MySQL之使用数据处理函数

1. 函数

与其他大多数计算机语言一样，SQL支持利用函数来处理数据。

函数一般是在数据上执行的，它给数据的转换和处理提供了方便。

在前一章中用来去掉串尾空格的RTrim()就是一个函数的例子。

补充：

函数没有SQL的可移植性强

能运行在多个系统上的代码称为可移植的（portable）。

相对来说，多数SQL语句是可移植的，在SQL实现之间有差异时，这些差异通常不那么难处理。而函数的可移植性却不强。几乎每种主要的DBMS的实现都支持其他实现不支持的函数，而且有时差异还很大。

为了代码的可移植，许多SQL程序员不赞成使用特殊实现的功能。虽然这样做很有好处，但不总是利于应用程序的性能。如果不使用这些函数，编写某些应用程序代码会很艰难。必须利用其他方法来实现DBMS非常有效地完成的工作。

如果你决定使用函数，应该保证做好代码注释，以便以后你（或其他人）能确切地知道所编写SQL代码的含义。

2. 使用函数

大多数SQL实现支持以下类型的函数。

• 用于处理文本串（如删除或填充值，转换值为大写或小写）的文本函数。

• 用于在数值数据上进行算术操作（如返回绝对值，进行代数运算）的数值函数。

• 用于处理日期和时间值并从这些值中提取特定成分（例如，返回两个日期之差，检查日期有效性等）的日期和时间函数。

• 返回DBMS正使用的特殊信息（如返回用户登录信息，检查版本细节）的系统函数。

2.1 文本处理函数

上一章中我们已经看过一个文本处理函数的例子，其中使用 RTrim()函数来去除列值右边的空格。

下面是另一个例子，这次使用 Upper() 函数：

select vend_name, upper(vend_name) as vend_name_upcase
from vendors
order by vend_name;

输出如下：

Upper()将文本转换为大写，因此本例子中每个供应商都列出两次，第一次为vendors表中存储的值，第二次作为列vend_name_upcase转换为大写。

下面列出了某些常用的文本处理函数。

• 对SOUNDEX做进一步的解释：

  SOUNDEX是一个将任何文本串转换为描述其语音表示的字母数字模式的算法。

  SOUNDEX考虑了类似的发音字符和音节，使得能对串进行发音比较而不是字母比较。

  虽然SOUNDEX不是SQL概念，但MySQL（就像多数DBMS一样）都提供对
  SOUNDEX的支持。

  下面给出一个使用Soundex()函数的例子。

  customers表中有一个顾客Coyote Inc.，其联系名为Y Lee。但如果这是输入错误，此联系名实际应该是Y Lie，怎么办？显然，按正确的联系名搜索不会返回数据，如下所示：

  select cust_name, cust_contact
  from customers
  where cust_contact = 'Y Lie';
  

  输出如下：

  

  现在试一下使用Soundex()函数进行搜索，它匹配所有发音类似于Y Lie的联系名：

  select cust_name, cust_contact
  from customers
  where soundex(cust_contact) = soundex('Y Lie');
  

  输出如下：

  

  在这个例子中，WHERE子句使用Soundex()函数来转换cust_contact列值和搜索串为它们的SOUNDEX值。因为Y.Lee和Y.Lie发音相似，所以它们的SOUNDEX值匹配，因此WHERE子句正确地过滤出了所需的数据。

• 对Left()做进一步的解释：

  在 MySQL 中，LEFT() 函数用于从字符串的左边提取指定长度的子字符串。

  语法：

  LEFT(string, length)
  

  • string：要从中提取子字符串的字符串。

  • length：要提取的字符数。

  举例：

  SELECT LEFT('Hello, World!', 5);  -- 输出 'Hello'
  

  即从字符串 'Hello, World!' 中提取从左边开始的 5 个字符。

  再比如，如果你有一个存储姓名的表 students，并且想要提取每个学生姓名的前两个字符，你可以这样写：

  SELECT LEFT(name, 2) FROM students;
  

  这个查询会返回每个姓名的前两个字符。

  注意：

  在 MySQL 中，LEFT() 函数同样可以处理中文字符。它会根据字符的个数（而不是字节数）来提取中文字符。

  举个例子：

  

  第一条select语句的结果如下：

  

  第二条select语句的结果如下：

  

• 对Right()做进一步的解释：

  在 MySQL 中，RIGHT() 函数用于从字符串的右边提取指定长度的子字符串。

  其余的和Left()一样，不赘叙

2.2 日期和时间处理函数

日期和时间采用相应的数据类型和特殊的格式存储，以便能快速和有效地排序或过滤，并且节省物理存储空间。

插入一个题外话：

MySQL 提供了几种专门用于日期和时间的数据类型，能够以高效的方式存储和操作这些数据。以下是主要的数据类型以及它们的格式：

1. DATE 类型

   用于存储日期（不包括时间部分），格式为 'YYYY-MM-DD'。

   存储大小：3 字节。

   范围：1000-01-01 到 9999-12-31。

   比如：

   DATE '2024-10-24'
   

2. TIME 类型

   用于存储时间（不包括日期部分），格式为 'HH:MM:SS'。

   存储大小：3 字节。

   范围：'-838:59:59' 到 '838:59:59'（支持负时间表示持续时间的情况）

   比如：

   TIME '14:30:45'
   

3. DATETIME 类型

   用于存储日期和时间的组合，格式为 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'。

   存储大小：8 字节。

   范围：1000-01-01 00:00:00 到 9999-12-31 23:59:59。

   比如：

   DATETIME '2024-10-24 14:30:45'
   

4. TIMESTAMP 类型

   用于存储自 1970-01-01 00:00:00 UTC（Unix Epoch 时间）以来的秒数。与 DATETIME 类似，格式为 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'。

   存储大小：4 字节（比 DATETIME 占用空间更小）。

   范围：1970-01-01 00:00:01 UTC 到 2038-01-19 03:14:07 UTC。

   TIMESTAMP 可以随着时区的不同而自动调整，因此常用于记录操作的时间戳（例如记录插入或更新时的时间）。

   比如：

   TIMESTAMP '2024-10-24 14:30:45'
   

5. YEAR 类型

   用于存储年份，格式为 'YYYY'。

   存储大小：1 字节。

   范围：1901 到 2155。

   比如：

   YEAR '2024'
   

   一个好玩的

   如果是year '2156'呢？MySQL会做什么？

   在 MySQL 中，YEAR 数据类型的有效范围是 1901 到 2155，因此 YEAR '2156' 是超出有效范围的。如果你尝试将 '2156' 存储在 YEAR 类型的字段中，会导致错误或数据被截断。

   处理超出范围的值：

   • 如果你尝试插入 YEAR '2156'，MySQL 会产生一个警告或错误，具体行为取决于 SQL 模式的设置。如果是严格模式（STRICT 模式），则会抛出错误并阻止插入。如果不是严格模式，MySQL 可能会插入一个默认值（通常为 0000），并发出警告。

   解决方案：

   • 保持在范围内：在使用 YEAR 类型时，确保年份在 1901 到 2155 之间。如果需要存储 2156 或更大的年份，你可以考虑使用其他数据类型，如 INT 或 VARCHAR，以手动存储年份。

   • 使用 DATETIME 或 TIMESTAMP：如果你需要存储更大范围的日期和时间，可以考虑使用 DATETIME 数据类型，虽然它占用更多的存储空间，但它能表示更大范围的年份（1000 到 9999）。

6. 数据类型和格式的优势：

   • 高效的存储：

     这些数据类型经过优化，采用内部的二进制表示方式，从而节省存储空间。例如，DATE 只占 3 个字节，而一个字符型字符串表示同样的日期需要更多的空间。

   • 高效的排序和过滤：

     使用内置的日期和时间数据类型，可以高效地进行排序和过滤操作，而不需要额外的转换。

   • 特殊的格式：

     MySQL 在后台使用一种二进制格式来存储日期和时间，使得它们可以快速解析和计算。例如，虽然 DATETIME 看起来像 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'，但它实际是以压缩的方式存储，并且能够快速比较和操作。

回归正题：

一般，应用程序不使用用来存储日期和时间的格式，因此日期和时间函数总是被用来读取、统计和处理这些值。由于这个原因，日期和时间函数在MySQL语言中具有重要的作用。

表11-2列出了某些常用的日期和时间处理函数。

迄今为止，我们都是用比较数值和文本的WHERE子句过滤数据，但数据经常需要用日期进行过滤。用日期进行过滤需要注意一些别的问题和使用特殊的MySQL函数。

首先需要注意的是MySQL使用的日期格式。

无论你什么时候指定一个日期，不管是插入或更新表值还是用WHERE子句进行过滤，日期必须为格式yyyy-mm-dd。因此，2005年9月1日，给出为2005-09-01。

虽然其他的日期格式可能也行，但这是首选的日期格式，因为它排除了多义性（如，04/05/06是2006年5月4日或2006年4月5日或2004年5月6日或……）

• 补充：

  应该总是使用4位数字的年份：

  支持2位数字的年份，MySQL处理00-69为2000-2069，处理70-99为1970-1999。虽然它们可能是打算要的年份，但使用完整的4位数字年份更可靠，因为MySQL不必做出任何假定。

因此，基本的日期比较应该很简单：

select cust_id, order_num
from orders
where order_date = '2005-09-01';

输出如下：

此SELECT语句正常运行。它检索出一个订单记录，该订单记录的order_date为2005-09-01。

但是，使用WHERE order_date = '2005-09-01'可靠吗？

order_ date的数据类型为datetime。这种类型存储日期及时间值。样例表中的值全都具有时间值00:00:00。如下图：

但实际中很可能并不总是这样。如果用当前日期和时间存储订单日期（因此你不仅知道订单日期，还知道下订单当天的时间）， 怎么办 ？

比如，存储的 order_date 值为 2005-09-01 11:30:05，则 WHERE order_date = '2005-09-01'失败。即使给出具有该日期的一行，也不会把它检索出来，因为WHERE匹配失败。

解决办法是指示MySQL仅将给出的日期与列中的日期部分进行比较，而不是将给出的日期与整个列值进行比较。为此，必须使用 Date()函数。Date(order_date)指示MySQL仅提取列的日期部分。

更可靠的SELECT语句为：

select cust_id, order_num
from orders
where date(order_date) = '2005-09-01';

输出如下：

插一句题外话

自己试了下DateDiff()的写法

补充：

如果要的是日期，请使用Date()：

如果你想要的仅是日期，则使用Date()是一个良好的习惯，即使你知道相应的列只包含日期也是如此。这样，如果由于某种原因表中以后有日期和时间值，你的SQL代码也不用改变。当然，也存在一个Time()函数，在你只想要时间时应该使用它。 Date()和Time()都是在MySQL 4.1.1中第一次引入的。

不过，还有一种日期比较需要说明。

如果你想检索出2005年9月下的所有订单，怎么办？简单的相等测试不行，因为它也要匹配月份中的天数。

有几种解决办法，其中之一如下所示：

select cust_id, order_num
from orders
where date(order_date) between '2005-09-01' and '2005-09-30';

输出如下：

其中，BETWEEN操作符用来把2005-09-01和2005-09-30定义为一个要匹配的日期范围。

还有另外一种办法（一种不需要记住每个月中有多少天或不需要操心闰年2月的办法）：

select cust_id, order_num
from orders
where year(order_date) = 2005 and month(order_date) = 9;

输出如下：

Year()是一个从日期（或日期时间）中返回年份的函数。类似，Month()从日期中返回月份。因此，WHERE Year(order_date)= 2005 AND Month(order_date) = 9检索出order_date为2005年9月的所有行。

补充：

• MySQL的版本差异：

  MySQL 4.1.1中增加了许多日期和时间函数。如果你使用的是更早的MySQL版本，应该查阅具体的文档以确定可以使用哪些函数。

• DATE_SUB() 和 DATEDIFF()的区别：

  DATE_SUB() 和 DATEDIFF() 都是 MySQL 中用于操作日期的函数，但它们的功能完全不同：

  • DATE_SUB() 用于从日期中减去一个时间间隔（如天、月、年等），返回一个新的日期。

    • 语法：

      DATE_SUB(date, INTERVAL expr unit)
      

      • date: 原始日期。

      • expr: 时间间隔的数量。

      • unit: 时间单位（如 DAY, MONTH, YEAR 等）。

    • 功能：从日期减去指定的时间间隔，返回一个新的日期。

    • 示例： 从当前日期减去 7 天：

      select date_sub(curdate(), interval 7 day);
      

      输出如下：

      

  • DATEDIFF() 用于计算两个日期之间的天数差，返回一个整数值，表示两个日期之间相差多少天。

    • 语法：

      DATEDIFF(date1, date2)
      

      • date1 和 date2: 两个日期，用于计算相差的天数。

      • 结果为 date1 - date2，即 date1 减去 date2。

    • 功能：计算两个日期之间的天数差，并返回整数结果。

    • 示例： 计算两个日期之间相差多少天：

      select datediff('2024-10-25', '2024-10-20')
      

      输出如下：

      

• ADDDATE() 和 DATE_ADD() 的区别：

  在 MySQL 中，ADDDATE() 和 DATE_ADD() 这两个函数都用于向日期添加时间间隔，功能非常相似，主要的区别在于语法上的细微差异。

  • ADDDATE() 用于向日期添加天数或指定的时间间隔。该函数有两种不同的用法：

    • 可以直接添加天数。

    • 也可以与 INTERVAL 一起使用，添加年、月、天等不同的时间单位。

      语法：

      1. 直接添加天数：

         ADDDATE(date, number_of_days)
         

         • date: 要修改的日期。

         • number_of_days: 添加的天数，必须是整数

      2. 使用 INTERVAL：

         ADDDATE(date, INTERVAL expr unit)
         

         • date: 要修改的日期。

         • expr: 时间间隔的数量。

         • unit: 时间单位（如 DAY, MONTH, YEAR 等）。

  • DATE_ADD() 函数与 ADDDATE() 的功能相同，但只能与 INTERVAL 结合使用，语法结构与 ADDDATE() 的第二种形式一致。

2.3 数值处理函数

数值处理函数仅处理数值数据。这些函数一般主要用于代数、三角或几何运算，因此没有串或日期—时间处理函数的使用那么频繁。

具有讽刺意味的是，在主要DBMS的函数中，数值函数是最一致最统一的函数。