一、关于函数

1.1 简介

MySQL提供了许多内置的函数以帮助用户进行数据操作和分析。这些函数可以分为几类，包括聚合函数、字符串函数、数值函数、日期和时间函数、控制流函数等。

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1.2 发展

1. 早期版本（MySQL 3.x 和 4.x） :

   • MySQL 最初的版本对函数的支持较为简单，主要提供基本的字符串和数学函数。

2. MySQL 5.x:

   • 引入了更丰富的内置函数和聚合函数，同时支持存储过程和触发器的功能，这使得函数在数据处理中的应用更加灵活。

3. MySQL 5.7:

   • 增强了 JSON 数据类型的支持，增加了许多与 JSON 相关的函数，如 JSON_EXTRACT()​、JSON_ARRAY()​ 等。

4. MySQL 8.0:

   • 进一步扩展了函数的功能，引入了窗口函数和通用表表达式（CTE），大大增强了数据分析的能力。
   • 增加了更丰富的字符串、日期和时间处理函数，提高了性能和用户体验。

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1.3 特点

1. 多样性:

   • MySQL 提供多种内置函数，主要包括字符串函数、日期和时间函数、数学函数、聚合函数和控制流函数等。用户也可以创建自定义函数（UDF）。

2. 简洁性:

   • 函数的使用使 SQL 查询更简洁。通过使用函数，可以避免在查询中写复杂的逻辑。

3. 性能优化:

   • 函数可以减少客户端和服务器之间的通信量，因为在数据库服务器上进行数据处理比在应用层处理数据更高效。

4. 可重用性:

   • 函数可以被多个查询复用，提高了代码的可维护性。

5. 类型安全:

   • 函数可以强制执行输入参数的类型，减少了运行时错误的可能性。

6. 扩展性:

   • 用户可以通过创建自定义函数来扩展 MySQL 的功能，以满足特定需求。

7. 执行环境:

   • MySQL 函数在数据库服务器上运行，与数据更接近，因此可以提高执行效率，尤其是在处理大量数据时。

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1.4 分类

1. 字符串函数: 用于操作字符串，如 CONCAT()​、SUBSTRING()​、TRIM()​ 等。
2. 日期和时间函数: 用于处理日期和时间数据，如 NOW()​、CURDATE()​、DATEDIFF()​ 等。
3. 数学函数: 用于数学计算，如 ROUND()​、FLOOR()​、CEIL()​ 等。
4. 聚合函数: 用于对数据进行汇总计算，如 SUM()​、AVG()​、COUNT()​ 等。
5. 控制流函数: 用于条件判断和逻辑控制，如 IF()​、CASE​ 等。

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二、聚合函数

聚合函数用于对一组数据进行计算，返回单个值。通常与 GROUP BY​ 语句结合使用。

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2.1 COUNT()

描述: 返回结果集中行的数量。

用法:

SELECT COUNT(column_name) FROM table_name;

示例:

SELECT COUNT(*) FROM employees;  -- 计算所有员工的数量

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select count(*) as count_id 
from city;

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select count(district) as count_name 
from city;

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2.2 SUM()

描述: 返回数值列的总和。

用法:

SELECT SUM(column_name) FROM table_name;

示例:

SELECT SUM(salary) FROM employees;  -- 计算所有员工薪资的总和

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SUM()用来返回指定列值的和（总计）。

select sum(id) as sum_id 
from city;

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2.3 AVG()

描述: 返回数值列的平均值。

用法:

SELECT AVG(column_name) FROM table_name;

示例:

SELECT AVG(salary) FROM employees;  -- 计算员工的平均薪资

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select avg(id) as avg_id 
from city;

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select id,name, avg(id) as avg_id 
from city 
where name regexp '.sh.' ;

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2.4 MAX()

描述: 返回数值列的最大值。

用法:

SELECT MAX(column_name) FROM table_name;

示例:

SELECT MAX(salary) FROM employees;  -- 查找最高薪资

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select max(name) 
from city;

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2.5 MIN()

描述: 返回数值列的最小值。

用法:

SELECT MIN(column_name) FROM table_name;

示例:

SELECT MIN(salary) FROM employees;  -- 查找最低薪资

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select min(population) 
from city;

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三、字符串函数

字符串函数用于处理和操作字符串数据。

3.1 CONCAT()

描述: 连接两个或多个字符串。

用法:

SELECT CONCAT(string1, string2, ...) AS alias_name FROM table_name;

示例:

SELECT CONCAT(first_name, ' ', last_name) AS full_name FROM employees;  -- 合并姓和名

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3.2 LENGTH()

描述: 返回字符串的长度（字符数）。

用法:

SELECT LENGTH(string) FROM table_name;

示例:

SELECT LENGTH(first_name) FROM employees;  -- 返回名字的字符数

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3.3 SUBSTRING()

描述: 提取字符串的一部分。

用法:

SELECT SUBSTRING(string, start_position, length) FROM table_name;

示例:

SELECT SUBSTRING(first_name, 1, 3) FROM employees;  -- 提取名字的前三个字符

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3.4 UPPER() / LOWER()

描述: 将字符串转换为大写或小写。

用法:

SELECT UPPER(string) FROM table_name;  -- 转为大写
SELECT LOWER(string) FROM table_name;  -- 转为小写

示例:

SELECT UPPER(first_name) FROM employees;  -- 将名字转为大写

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3.5 TRIM()

描述: 删除字符串开头和结尾的空格。

用法:

SELECT TRIM(string) FROM table_name;

示例:

SELECT TRIM('  John Doe  ');  -- 返回 'John Doe'

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四、数值函数

数值函数用于执行数值计算。

4.1 ROUND()

描述: 对数字进行四舍五入。

用法:

SELECT ROUND(number, decimals) FROM table_name;

示例:

SELECT ROUND(salary, 2) FROM employees;  -- 四舍五入到小数点后两位

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4.2 FLOOR()

描述: 返回小于或等于指定数字的最大整数。

用法:

SELECT FLOOR(number) FROM table_name;

示例:

SELECT FLOOR(salary) FROM employees;  -- 获取薪资的下限整数

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4.3 CEIL()

描述: 返回大于或等于指定数字的最小整数。

用法:

SELECT CEIL(number) FROM table_name;

示例:

SELECT CEIL(salary) FROM employees;  -- 获取薪资的上限整数

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4.4 ABS()

描述: 返回数字的绝对值。

用法:

SELECT ABS(number) FROM table_name;

示例:

SELECT ABS(-100) AS absolute_value;  -- 返回 100

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五、日期和时间函数

这些函数用于处理日期和时间数据。

5.1 NOW()

描述: 返回当前的日期和时间。

用法:

SELECT NOW();

示例:

SELECT NOW();  -- 返回当前日期和时间

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5.2 CURDATE()

描述: 返回当前日期。

用法:

SELECT CURDATE();

示例:

SELECT CURDATE();  -- 返回当前日期

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5.3 DATE_ADD()

描述: 向日期添加指定的时间间隔。

用法:

SELECT DATE_ADD(date, INTERVAL expr unit);

示例:

SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 1 DAY);  -- 当前日期加一天

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5.4 DATEDIFF()

描述: 计算两个日期之间的差异，返回天数。

用法:

SELECT DATEDIFF(date1, date2);

示例:

SELECT DATEDIFF('2024-01-01', '2023-12-31');  -- 返回 1

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5.5 YEAR(), MONTH(), DAY()

描述: 提取日期中的年份、月份或日期。

用法:

SELECT YEAR(date), MONTH(date), DAY(date) FROM table_name;

示例:

SELECT YEAR(CURDATE()), MONTH(CURDATE()), DAY(CURDATE());  -- 返回当前年份、月份和日期

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六、控制流函数

控制流函数用于在查询中进行条件判断和逻辑控制。

6.1 IF()

描述: 根据条件返回不同的值。

用法:

SELECT IF(condition, true_value, false_value) FROM table_name;

示例:

SELECT IF(salary > 50000, 'High', 'Low') AS salary_level FROM employees;  -- 根据薪资等级分类

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6.2 CASE

描述: 提供条件分支。

用法:

SELECT 
    CASE 
        WHEN condition1 THEN result1
        WHEN condition2 THEN result2
        ELSE result3
    END AS alias_name 
FROM table_name;

示例:

SELECT 
    CASE 
        WHEN salary > 50000 THEN 'High'
        WHEN salary BETWEEN 30000 AND 50000 THEN 'Medium'
        ELSE 'Low'
    END AS salary_level 
FROM employees;  -- 根据薪资水平分类

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