结构化查询语言(Structured Query Language)

预定义函数分为两类：

1. 聚合函数（Aggregate functions）
   这些函数作用于一组行。它们接收一组行中每行的一个值，并为整组返回一个值。如果在包含 GROUP BY 的上下文中调用，则每组调用一次；否则对所有行调用一次。

2. 标量函数（Scalar functions）
   这些函数作用于单行。它们接收单行中的一个值，并为每行返回一个值。

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聚合函数

聚合函数在一组行上工作，返回单个值，例如行数、最大值、最小值、标准差等。以下是最重要的聚合函数：

签名	含义
COUNT(*)	返回行的总数
COUNT(<列名>)	返回指定列中包含值（即 IS NOT NULL）的行数。注意，所有聚合函数在计算时会忽略包含 NULL 特殊标记的行。
MIN(<列名>)	返回最低值。对于字符串类型，依据字符的顺序比较。
MAX(<列名>)	返回最高值。对于字符串类型，依据字符的顺序比较。
SUM(<列名>)	返回所有值的总和。
AVG(<列名>)	返回算术平均值。

示例：检索所有人的最大体重：

SELECT MAX(weight)
FROM   person;

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注意事项

聚合函数为一组行返回一个值。因此，不能在 SELECT 中同时使用聚合函数和普通列。这种组合会导致矛盾，系统将抛出异常。例如：

-- 错误示例
SELECT lastname, SUM(weight)
FROM   person;

正确用法可以是同时使用多个聚合函数，但不能混用普通列：

-- 多个聚合函数。没有普通列。
SELECT SUM(weight)/COUNT(weight) AS average_1, AVG(weight) AS average_2
FROM   person;

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分组（Grouping）

如果在包含 GROUP BY 的命令中使用聚合函数，聚合函数会对每组调用一次。

-- 每个 lastname 一组，计算每组的平均体重
SELECT AVG(weight)
FROM   person
GROUP BY lastname;

在这种情况下，GROUP BY 的列可以显示，因为组内这些列的值是唯一且不变的。

-- 可以显示 lastname，因为它是 GROUP BY 的依据
SELECT lastname, AVG(weight)
FROM   person
GROUP BY lastname;

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NULL 特殊标记的处理

如果某行在指定列中没有值（即包含 NULL 特殊标记），该行不会被计算在内。

-- 如果 ssn 为 NULL，则不会计入总数
SELECT COUNT(ssn)
FROM   person;

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ALL 与 DISTINCT

函数的完整签名可以包括关键字 ALL 或 DISTINCT。如果指定 ALL（默认值），则所有值都会参与计算；如果指定 DISTINCT，则只有唯一值会参与计算。

语法：

function_name ([ALL|DISTINCT]<列名>)

示例：

-- 计算去重后的体重数量
COUNT(DISTINCT weight)

提示

SQL标准还定义了一些用于计算统计量的其他聚合函数。此外，关键字 ANY、EVERY 和 SOME 形式上也被定义为聚合函数。我们将在单独的页面中讨论这些内容。

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标量函数（Scalar Functions）

标量函数以“每行”为基础操作。每行调用一次，并返回一个值。通常，标量函数根据作用的数据类型分组：

字符串函数（String Functions）

• SUBSTRING(<列名> FROM <起始位置> FOR <长度>)
  返回从指定起始位置（<pos>，第一个字符从 1 开始）起、指定长度（<len>）的子字符串。
• UPPER(<列名>)
  返回列值的全大写形式。
• LOWER(<列名>)
  返回列值的全小写形式。
• CHARACTER_LENGTH(<列名>)
  返回列值的长度。
• TRIM(<列名>)
  返回去除首尾空格后的列值。
• TRIM(LEADING FROM <列名>)
  返回去除前导空格后的列值。
• TRIM(TRAILING FROM <列名>)
  返回去除尾部空格后的列值。

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数值函数（Numeric Functions）

• SQRT(<列名>)
  返回列值的平方根。
• ABS(<列名>)
  返回列值的绝对值。
• MOD(<列名>, <除数>)
  返回列值除以指定除数的余数。
• 其他：FLOOR（向下取整）、CEIL（向上取整）、POWER（幂运算）、EXP（指数）、LN（自然对数）。

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日期、时间和时间间隔函数（Date, Time & Interval Functions）

• EXTRACT(part FROM <列名>)
  返回日期列中指定部分的值，例如：EXTRACT(month FROM date_of_birth) 返回出生日期的月份。
• 内置函数：
  • CURRENT_DATE() 返回当前日期。
  • CURRENT_TIME() 返回当前时间。

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示例

以下是一个包含多种标量函数的示例：

SELECT LOWER(firstname),               -- 将名字转换为小写
       UPPER(lastname),               -- 将姓氏转换为大写
       CONCAT('today is: ', CURRENT_DATE)  -- 将当前日期与固定字符串拼接
FROM   person;

说明

• 函数的返回值数据类型不一定与输入类型相同，例如：CHARACTER_LENGTH() 接收一个字符串，返回一个数字。
• 标量函数可以作用于每行数据，并生成新的结果集。