.Net程序员学用Oracle系列(11)：系统函数（下）
- 1、普通聚合函数
- 2、ROWNUM 函数
- 2.1、ROWNUM 函数简介
- 2.2、利用 ROWNUM 函数实现分页功能
- 3、高级函数
- 4、总结
1、普通聚合函数
一般关系型数据库（如 Oracle、SQL Server 等）都会内置的 5 个聚合函数，分别是 COUNT、SUM、MAX、MIN、AVG，它们是最普通、最常用的聚合函数。聚合函数通常与 GROUP BY 子句一起使用。默认所有聚合函数都会忽略 NULL 值，其中 COUNT 函数稍有不同，本人觉得 SQL 的这个设计还是蛮贴心的，因为这会帮开发者规避掉很多繁琐的细节问题。
因为 COUNT 函数返回值是数据集的行数，与统计字段的值大小无关，所以也可以让 COUNT 函数统计所有行，即不忽略 NULL 值。如果需要 COUNT 函数统计字段值为 NULL 的行，只需要将真实的字段名换成 * 或者是一个具体的常量或变量，如：1、ROWNUM 等。实际开发中一般没人会用变量（不易理解），本人推荐一律用常量（一般来说比用 * 要高效）。
1.1、COUNT 函数
函数语法：COUNT({ * | [ DISTINCT | ALL ] expr })。函数功能：返回查询所返回的行数。查询语法：
SELECT COUNT(aggregate_expression) FROM tables [WHERE conditions];
或
SELECT expression1, expression2, ... expression_n, COUNT(aggregate_expression)
FROM tables
[WHERE conditions]
GROUP BY expression1, expression2, ... expression_n;
单独使用：如要统计研发一部的人数。示例：
SELECT COUNT(t.staff_id) count_staff FROM demo.t_staff t WHERE t.dept_code='010101';
结合 GROUP BY 使用：如要统计开发部下各三级部门的人数。示例：
SELECT t.dept_code,COUNT(t.staff_id) count_staff
FROM demo.t_staff t
WHERE INSTR(t.dept_code,'0101')=1
GROUP BY t.dept_code;
1.2、SUM 函数
函数语法：SUM([ DISTINCT | ALL ] expr)。函数功能：返回 expr 的值的和。查询语法：
SELECT SUM(aggregate_expression) FROM tables [WHERE conditions];
或
SELECT expression1, expression2, ... expression_n, SUM(aggregate_expression)
FROM tables
[WHERE conditions]
GROUP BY expression1, expression2, ... expression_n;
单独使用：如要统计研发一部的固定工资之和。示例：
SELECT SUM(v.fixed_salary) sum_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';
结合 GROUP BY 使用：如要统计开发部下各三级部门的固定工资之和。示例：
SELECT v.dept_code,SUM(v.fixed_salary) sum_salary
FROM demo.v_staff v
WHERE INSTR(v.dept_code,'0101')=1
GROUP BY v.dept_code;
1.3、MAX 函数
函数语法：MAX([ DISTINCT | ALL ] expr)。函数功能：返回 expr 的最大值。查询语法：
SELECT MAX(aggregate_expression) FROM tables [WHERE conditions];
或
SELECT expression1, expression2, ... expression_n, MAX(aggregate_expression)
FROM tables
[WHERE conditions]
GROUP BY expression1, expression2, ... expression_n;
单独使用：如要统计研发一部的最高工资。示例：
SELECT MAX(v.fixed_salary) max_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';
结合 GROUP BY 使用：如要统计开发部下各三级部门的最高工资。示例：
SELECT v.dept_code,MAX(v.fixed_salary) max_salary FROM demo.v_staff v
WHERE INSTR(v.dept_code,'0101')=1 GROUP BY v.dept_code;
1.4、MIN 函数
函数语法：MIN([ DISTINCT | ALL ] expr)。函数功能：返回 expr 的最小值。查询语法：
SELECT MIN(aggregate_expression) FROM tables [WHERE conditions];
或
SELECT expression1, expression2, ... expression_n, MIN(aggregate_expression)
FROM tables
[WHERE conditions]
GROUP BY expression1, expression2, ... expression_n;
单独使用：如要统计研发一部的最低工资。示例：
SELECT MAX(v.fixed_salary) min_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';
结合 GROUP BY 使用：如要统计开发部下各三级部门的最低工资。示例：
SELECT v.dept_code,MAX(v.fixed_salary) min_salary
FROM demo.v_staff v
WHERE INSTR(v.dept_code,'0101')=1
GROUP BY v.dept_code;
1.5、AVG 函数
函数语法：AVG([ DISTINCT | ALL ] expr)。函数功能：返回 expr 的平均值。查询语法：
SELECT AVG(aggregate_expression) FROM tables [WHERE conditions];
或
SELECT expression1, expression2, ... expression_n, AVG(aggregate_expression)
FROM tables
[WHERE conditions]
GROUP BY expression1, expression2, ... expression_n;
单独使用：如要统计研发一部的平均工资。示例：
SELECT AVG(v.fixed_salary) avg_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';
结合 GROUP BY 使用：如要统计开发部下各三级部门的平均工资。示例：
SELECT v.dept_code,AVG(v.fixed_salary) avg_salary
FROM demo.v_staff v
WHERE INSTR(v.dept_code,'0101')=1
GROUP BY v.dept_code;
2、ROWNUM 函数
2.1、ROWNUM 函数简介
SQL 标准中规定了 SELECT TOP 语法，用于限制查询返回的行数，如 SQL Server 就实现了标准的 SELECT TOP；而 Oracle 却没有直接实现，但 Oracle 中的 ROWNUM 函数功能与 TOP 极其相似，也算是间接的实现了 TOP 吧！ROWNUM 函数的语法比较灵活，相应的语法陷阱也比较多，多数初学者由于对 ROWNUM 函数理解不够透彻，时常会写出令自己差异的语句。
在执行查询的时候，Oracle 会顺序的把查询结果集的行编号赋值给 ROWNUM 函数。这里有两个需要注意的细节问题：
- 第 1 个，既然 ROWNUM 的值来自于结果集的行编号，那么也就是说先有结果集，然后才有 ROWNUM 值的。
- 第 2 个，行编号从 1 开始，逐行递增。也就是说，ROWNUM 的值集总是一个首项为 1，公差为 1 的等差数列。
很多人都喜欢称 ROWNUM 为伪列，我猜一方面由于 Oracle 中“伪造”的对象相对较多，另一方面 ROWNUM 的用法真心跟普通列没啥区别，就想真有 ROWNUM 列一样。从这个角度来说，把 ROWNUM 叫伪列也很贴切。示例：
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM < 1; -- res: 0
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM = 1; -- res: 1
这两条语句应该比较好理解的，因为 ROWNUM 的值从 1 开始，所以 ROWNUM < 1 的记录有 0 条，只有第 1 条记录的 ROWNUM = 1。在 SQL Server 中查前 N 条记录只需在查询字段列表前加上 TOP N 即可，若要在 Oracle 中实现类似功能则只需在 WHERE 条件中加上 ROWNUM <= N。示例：
-- 查询年龄最小的 3 名员工的姓名、出生日期、基本工资和岗位工资
SELECT * FROM(SELECT t.staff_name,t.birthday,t.base_salary,t.post_salary FROM demo.t_staff t ORDER BY t.birthday DESC) WHERE ROWNUM<=3;
结果：
STAFF_NAME BIRTHDAY BASE_SALARY POST_SALARY
-------------------------------------------------- ----------- ------------ ------------
小玲 1994-06-17 2500.00 2900.00
韩三 1993-08-18 2500.00 5050.00
王二 1992-09-02 2500.00 1850.00
再来看看如下 6 条 SQL 语句（目前员工表中总数据条数为 16）：
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM <= 10; -- res: 10
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM >= 1; -- res: 16
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM = 10; -- res: 0
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM > 1; -- res: 0
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM != 1; -- res: 0
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM != 10; -- res: 9
前两条语句似乎很好理解，如果给员工表的行按数字从 1、2、3 …… 16 编个号，那么其中编号 <= 10 的有 10 行，即第 1 条语句的结果，编号 >= 1 的有 16 行，即第 2 条语句的结果。但为什么第 3、4、5 条语句的结果全都是 0 呢？从数学角度来看似乎说不通啊？这就牵扯到上文提到的两个细节问题了，首先 ROWNUM 是结果集的行编号，有结果集才会有行编号，而 ROWNUM 永远都是从 1 开始的，换句话说选出的结果集不可能没有 ROWNUM = 1 的行。结合本例也可以这么来理解，ROWNUM/行编号总是从 1 开始与运算符右边的数字做比较，若结果为 TRUE，则该行被选出，并继续用下一个 ROWNUM/行编号做比较，若结果为 FALSE，则下一行过来后 ROWNUM/行编号还是 1，如此循环，就不会产生结果行，效果上相当于停止了比较，最终的结果集为之前所有被选出行的集合。再来看第 3 条语句，由于 1 != 10，所以结果为 0 行。同理，第 4、5 条语句中，1 不 > 1，也不 != 1，所以结果也是 0 行。第 6 条语句中，从 1 到 9 都 != 10，所以能被选出，而 10 不 != 10，从第 10 行开始往后的每一行 ROWNUM 都是 10，都不会被选出（始终选不出第 10 行记录），所以最终结果是 9 行。讲到这里，相信你已经能够自己分析出下面两条语句的结果了吧！
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM BETWEEN 1 AND 5; -- res: 5
SELECT COUNT(1) res FROM demo.t_staff WHERE ROWNUM BETWEEN 2 AND 5; -- res: 0
本人刚接触 Oracle 时，总是习惯性的把 ROWNUM 写成 ROW_NUMBER()，一执行就报错，然后改成 ROW_NUMBER、ROW_NUM、ROW 等再执行还是报错，直到很熟练之后才能一次写对。后来想想，主要是此前在 SQL Server 中用过 ROW_NUMBER()，但并不熟练，且 Oracle 中也有 ROW_NUMBER()，实际上在 Oracle 中还有 ROWID、ROWS、ROW 等都是关键字。对一个初学者而言，如果不及早把这些关键字罗列到一起，仔细区分它们的含义和写法，着实容易张冠李戴甚至拼写错误。本人在此浓墨重笔，只愿读者你不再和我走一样的弯路！
2.2、利用 ROWNUM 函数实现分页功能
普通分页：若把员工表中数据按每页 5 条来分页，下面将演示取第 2 页数据的 3 种普通分页写法。
写法一：
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM(
SELECT ROWNUM rn,n.staff_name,n.birthday FROM demo.t_staff n WHERE n.is_disabled=0
) t WHERE t.rn >= ((2-1)*5+1) AND t.rn <= (2*5); -- 或 WHERE t.rn BETWEEN 6 AND 10
写法二：
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM(
SELECT ROWNUM rn,n.staff_name,n.birthday FROM demo.t_staff n WHERE n.is_disabled=0 AND ROWNUM <= (2*5)
) t WHERE t.rn >= ((2-1)*5+1);
写法三：
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t WHERE t.is_disabled=0 AND ROWNUM <= (2*5)
MINUS
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM demo.t_staff t WHERE t.is_disabled=0 AND ROWNUM <= ((2-1)*5+1)
上例中的 MINUS 是补集运算符，将在.Net程序员学用Oracle系列(14)：子查询、集合查询中具体讲解。
排序分页：实际开发过程中，一般分页都需要排序，可能用 ROWNUM 写过排序分页功能的开发人员都曾遇到过一个陷阱，且听我细细道来。沿用上半节的案例，再加一个按出生日期顺序排序，错误示例（仅分析写法一，其它写法原理相同）：
SELECT t.staff_name,t.birthday FROM(
SELECT ROWNUM rn,n.staff_name,n.birthday FROM demo.t_staff n WHERE n.is_disabled=0 ORDER BY n.birthday
) t WHERE t.rn >= ((2-1)*5+1) AND t.rn <= (2*5) ORDER BY t.birthday;
没有这方面经验的开发人员十有八九会改写成上面这样，如果你改动一下页码就会发现这个分页的排序根本就不对，给人感觉好像子查询里的那个 ORDER BY 压根儿就没起作用。当初我第一次遇到这个陷阱时，也是诧异万分，其实是因为在这个子查询中，会先选出满足 WHERE 条件的记录，并按物理存储位置(ROWID)顺序给 ROWNUM 赋值，然后再按 ORDER BY 的字段进行排序，而外部查询是先选出满足 ROWNUM 条件的记录，然后再按 ORDER BY 的字段进行排序，所以子查询中的 ORDER BY 会失效。正确示例：
SELECT t3.staff_name,t3.birthday FROM(
SELECT ROWNUM rn,t2.staff_name,t2.birthday FROM(
SELECT t1.staff_name,t1.birthday FROM demo.t_staff t1 WHERE t1.is_disabled=0 ORDER BY t1.birthday
) t2
) t3 WHERE t3.rn >= ((1-1)*5+1) AND t3.rn <= (1*5);
注意：有一种特殊情况，就是当 ORDER BY 的字段是主键时，Oracle 会先生成 ROWNUM，然后再来排序。
3、高级函数
3.1、高级函数简介
在 Oracle 提供的高级函数中，除去分析函数仍有 20 来个。本人感觉大部分还是比较实用的，譬如 DECODE、NVL2、LNNVL 等函数都挺好用的，唯一的问题是——它们都是 Oracle 的“方言”。在数据库编程规范的第 4 节中，已经阐述了为什么要尽量使用 SQL 标准而不是 Oracle 的“方言”。本节将列出 15 个我个人感觉还比较实用的函数，但只会具体讲解 CASE、NVL、SQLCODE 和 SQLERRM 4 个在 Oracle 中找不到替代方案的函数，以及 USER 和 USERENV 两个在处理系统权限或环境问题时可能会用上的函数，其它函数不推荐使用，暂不介绍，有兴趣的读者可自行研究。
| 序号 | 函数名 | 语法原型 | 常用 |
|---|---|---|---|
| 1 | CASE | CASE [ expression ] WHEN condition_1 THEN result_1 ... WHEN condition_n THEN result_n ELSE result END | √ |
| 2 | DECODE | DECODE( expression , search , result [, search , result]... [, default] ) | × |
| 3 | EMPTY_BLOB | EMPTY_BLOB() | × |
| 4 | EMPTY_CLOB | EMPTY_CLOB() | × |
| 5 | GROUP_ID | GROUP_ID() | × |
| 6 | LNNVL | LNNVL( condition ) | × |
| 7 | NANVL | NANVL( value, replace_with ) | × |
| 8 | NULLIF | NULLIF( expr1, expr2 ) | × |
| 9 | NVL | NVL( string1, replace_with ) | √ |
| 10 | NVL2 | NVL2( string1, value_if_not_null, value_if_null ) | × |
| 11 | USER | USER | × |
| 12 | USERENV | USERENV( parameter ) | × |
| 13 | SYS_CONTEXT | SYS_CONTEXT( namespace, parameter [, length] ) | × |
3.2、语法说明及案例
USER：当前登录的用户的用户名。在实际开发中，当需要使用当前登录用户的 USER 或 SCHEMA 时，该函数就派上用场了。示例：
SELECT USER res FROM DUAL; -- res：DEMO
USERENV & SYS_CONTEXT：这两个函数都用于检索当前 Oracle 及会话的信息。不过USERENV是个遗留函数，该函数相关功能具有向后的兼容性，但官方还是建议用SYS_CONTEXT替代之。比之USERENV，SYS_CONTEXT更为强大，能检索更多的信息（包括USERENV函数能提供的全部信息）。
USERENV 示例：
SELECT
USERENV('ISDBA') isdba, -- 若当前用户是 DBA，则为 TRUE，否则 FALSE
USERENV('TERMINAL') terminal, -- 当前客户端的计算机名
USERENV('SESSIONID') sessionid, -- 当前会话的标识符
USERENV('LANG') lang, -- 当前语言名称的(ISO)缩写
USERENV('LANGUAGE') charset -- 当前数据库的字符集
FROM DUAL;
SYS_CONTEXT 示例：
SELECT
SYS_CONTEXT('USERENV','ISDBA') isdba, -- 若当前用户是 DBA，则为 TRUE，否则 FALSE
SYS_CONTEXT('USERENV','TERMINAL') terminal, -- 当前客户端的计算机名
SYS_CONTEXT('USERENV','SESSIONID') sessionid, -- 当前会话的标识符
SYS_CONTEXT('USERENV','LANG') lang, -- 当前语言名称的(ISO)缩写
SYS_CONTEXT('USERENV','LANGUAGE') charset, -- 当前数据库的字符集
SYS_CONTEXT('USERENV','IP_ADDRESS') ip, -- 客户端计算机的 IP 地址
SYS_CONTEXT('USERENV','HOST') host, -- 客户端的主机名称
SYS_CONTEXT('USERENV','OS_USER') os, -- 客户端的操作系统用户名
SYS_CONTEXT('USERENV','DB_NAME') db, -- 数据库的实例名
SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_SCHEMA') cschema, -- 当前会话的 SCHEMA
SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_USER') cuser, -- 当前会话的 USER
SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_USERID') cuid, -- 当前会话的 USERID
SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USER') suser, -- 当前会话所属的 USER
SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USERID') suid, -- 当前会话所属的 USERID
SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_TERRITORY') territory, -- 日期和货币的格式
SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_CURRENCY') currency, -- 货币符号
SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_DATE_FORMAT') date_format, -- 日期格式
SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_DATE_LANGUAGE') date_lang, -- 日期语言
SYS_CONTEXT('USERENV','NETWORK_PROTOCOL') protocol -- 协议
FROM DUAL;
4、总结
本文主要讲述了 Oracle 中两种十分常用而又极其特殊的数字函数和部分高级函数。从上上篇博文到上一篇博文，再到本文，本人根据自己工作需要和个人喜好，把 Oracle 中常用的一些系统函数基本都介绍了一遍。
本文链接：http://www.cnblogs.com/hanzongze/p/oracle-systemfunction-3.html
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