SQL 入门 -- SQL 函数（三）

什么是 SQL 函数

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。

常用的 SQL 函数有哪些

SQL 提供了一些常用的内置函数，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，常见内置函数分成四类：
1. 算术函数（算术处理）
2. 字符串函数（字符串处理）
3. 日期函数（日期处理）
4. 转换函数（数据类型转换）

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。

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：

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。

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：

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。

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：

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，会在后面的例子中讲具体的原因。

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：

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。

用 SQL 函数对王者荣耀英雄数据做处理

王者荣耀英雄数据库，一共有 69 个英雄，23 个属性值。SQL 文件见 Github 地址：https://github.com/cystanford/sql_heros_data。

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。

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

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)

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

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 is not 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 is NOT NULL
或者是
SQL: SELECT name, YEAR(birthdate) AS birthdate FROM heros WHERE birthdate is NOT NULL

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WHERE DATE(birthdate)>'2016-10-01'，然后再显示符合要求的全部字段信息，即：

SQL： SELECT * FROM heros WHERE DATE(birthdate)>'2016-10-01'

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。

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)>'2016-10-01'

关于大小写的规范

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：

1. 关键字和函数名称全部大写；
2. 数据库名、表名、字段名称全部小写；
3. 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。