MySQL SELECT 查询（三）：查询常用函数大全

1. 单行函数

单行函数是 SQL 中一类重要的函数，它们可以对单行数据进行处理，并返回单个结果。单行函数可以嵌套使用，并提供灵活的数据处理能力。

1.1 定义

只对单行数据进行操作，每行返回一个结果。
参数可以是列名、表达式或常量。
可以嵌套使用，形成更复杂的表达式。

1.2 数值函数

数值函数用于处理数值数据，提供各种数学运算功能。

函数	用法	说明
`ABS()`	返回指定数值的绝对值	例如：`ABS(-5)` 返回 5
`SIG()`	返回指定数值的符号值	例如：`SIG(-5)` 返回 -1
`PI()`	返回圆周率 π 的值	例如：`PI()` 返回 3.141592653589793
`CEIL()`/`CEILING()`	返回大于等于指定数值的最小整数	例如：`CEIL(3.2)` 返回 4
`FLOOR()`	返回小于等于指定数值的最大整数	例如：`FLOOR(3.2)` 返回 3
`MOD()`	返回两个数值相除的余数	例如：`MOD(10, 3)` 返回 1
`RAND()`	返回一个 0 到 1 之间的随机浮点数	例如：`RAND()` 返回一个介于 0 到 1 之间的随机浮点数
`RAND(因子)`	根据指定的因子生成随机数	例如：`RAND(2)` 返回一个介于 0 到 0.5 之间的随机浮点数
`ROUND()`	将数值四舍五入到指定的小数位数	例如：`ROUND(3.14159, 2)` 返回 3.14
`ROUND(数值, 保留小数位)`	将数值四舍五入到指定的小数位数	例如：`ROUND(3.14159, 2)` 返回 3.14
`TRUNCATE(数值, 截断位)`	将数值截断到指定的小数位数	例如：`TRUNCATE(3.14159, 2)` 返回 3.14

1.3 三角函数

三角函数用于处理角度和弧度，并返回相应的三角函数值。

函数	用法	说明
`RADIANS()`	将角度转换为弧度	例如：`RADIANS(45)` 返回 0.7853981633974483
`DEGREES()`	将弧度转换为角度	例如：`DEGREES(0.7853981633974483)` 返回 45
`POW(x, y)`	返回 x 的 y 次幂	例如：`POW(2, 3)` 返回 8
`EXP(x)`	返回 e 的 x 次幂	例如：`EXP(1)` 返回 2.718281828459045

1.4 进制转换函数

进制转换函数用于将数值从一种进制转换为另一种进制。

函数	用法	说明
`BIN(x)`	将十进制数值转换为二进制字符串	例如：`BIN(10)` 返回 “1010”
`HEX(x)`	将十进制数值转换为十六进制字符串	例如：`HEX(10)` 返回 “A”
`OCT(x)`	将十进制数值转换为八进制字符串	例如：`OCT(10)` 返回 “12”
`CONV(x, f1, f2)`	将 x 从 f1 进制转换为 f2 进制	例如：`CONV(10, 10, 2)` 返回 “1010”

1.5 字符串函数

字符串函数在 SQL 中用于处理文本数据，允许用户进行多种字符串操作。

函数	用法	说明
`ASCII(char)`	返回指定字符的 ASCII 码	例如：`ASCII('A')` 返回 65。
`CHAR_LENGTH(string)`	返回字符串的字符数	例如：`CHAR_LENGTH('Hello')` 返回 5。
`LENGTH(string)`	返回字符串的字节数	例如：`LENGTH('Hello')` 返回 5；若为多字节字符，则可能大于此值。
`CONCAT(s1, s2, ...)`	连接多个字符串	例如：`CONCAT('Hello', ' ', 'World')` 返回 ‘Hello World’。
`CONCAT_WS(separator, s1, s2, ...)`	用指定的分隔符连接多个字符串，忽略 NULL 值	例如：`CONCAT_WS(',', 'Apple', 'Banana', NULL)` 返回 ‘Apple,Banana’。
`INSERT(str, idx, len, replacestr)`	将 `replacestr` 插入到 `str` 中，从 `idx` 开始的 `len` 个字符位置替换	例如：`INSERT('Hello', 2, 2, 'XX')` 返回 ‘HXXlo’。
`REPLACE(str, old_str, new_str)`	将 `str` 中的所有 `old_str` 替换为 `new_str`	例如：`REPLACE('Hello World', 'World', 'SQL')` 返回 ‘Hello SQL’。
`UPPER(str)`	将字符串转换为大写	例如：`UPPER('hello')` 返回 ‘HELLO’。
`LOWER(str)`	将字符串转换为小写	例如：`LOWER('HELLO')` 返回 ‘hello’。
`LEFT(str, len)`	返回字符串左侧的 `len` 个字符	例如：`LEFT('Hello', 3)` 返回 ‘Hel’。
`RIGHT(str, len)`	返回字符串右侧的 `len` 个字符	例如：`RIGHT('Hello', 3)` 返回 ‘llo’。
`LPAD(str, len, padstr)`	如果字符串长度不足 `len`，则在左侧用 `padstr` 填充	例如：`LPAD('SQL', 10, '-')` 返回 ‘-------SQL’。
`RPAD(str, len, padstr)`	如果字符串长度不足 `len`，则在右侧用 `padstr` 填充	例如：`RPAD('SQL', 10, '-')` 返回 ‘SQL-------’。
`TRIM(str)`	去除字符串首尾的空格	例如：`TRIM(' SQL ')` 返回 ‘SQL’。
`LTRIM(str)`	去除字符串左侧的空格	例如：`LTRIM(' SQL')` 返回 ‘SQL’。
`RTRIM(str)`	去除字符串右侧的空格	例如：`RTRIM('SQL ')` 返回 ‘SQL’。
`TRIM(s1 FROM s2)`	去除 `s2` 首尾的 `s1` 字符	例如：`TRIM('!#' FROM '!#Hello#!!#')` 返回 ‘Hello’。
`TRIM(LEADING s1 FROM s2)`	去除 `s2` 开头处的 `s1` 字符	例如：`TRIM(LEADING '!' FROM '!!!Hello')` 返回 ‘Hello’。
`TRIM(TRAILING s1 FROM s2)`	去除 `s2` 结尾处的 `s1` 字符	例如：`TRIM(TRAILING '#' FROM 'Hello###')` 返回 ‘Hello’。
`REPEAT(str, n)`	重复 `str` `n` 次	例如：`REPEAT('A', 3)` 返回 ‘AAA’。
`SPACE(n)`	返回 `n` 个空格字符	例如：`SPACE(5)` 返回 ’ '（5个空格）。
`STRCMP(s1, s2)`	比较两个字符串的大小，返回值：<0（s1 < s2），0（s1 = s2），>0（s1 > s2）	例如：`STRCMP('abc', 'xyz')` 返回 -1。
`SUBSTR(str, index, len)`	返回 `str` 中从 `index` 开始的 `len` 个字符	例如：`SUBSTR('Hello', 2, 3)` 返回 ‘ell’。
`LOCATE(substr, str)`	返回 `substr` 在 `str` 中首次出现的位置，未找到返回 -1	例如：`LOCATE('o', 'Hello World')` 返回 5。
`ELT(i, s1, s2, ...)`	返回列表中第 `i` 项。`i` 从 1 开始	例如：`ELT(2, 'one', 'two', 'three')` 返回 ‘two’。
`FIELD(s, s1, s2, ...)`	返回字符串 `s` 在字符串列表中首次出现的位置	例如：`FIELD('b', 'a', 'b', 'c')` 返回 2。
`FIND_IN_SET(s1, s2)`	返回字符串 `s1` 在以逗号为分隔符的字符串 `s2` 中的位置	例如：`FIND_IN_SET('b', 'a,b,c')` 返回 2。
`REVERSE(s)`	反转字符串	例如：`REVERSE('Hello')` 返回 ‘olleH’。
`NULLIF(s1, s2)`	若 `s1` 与 `s2` 相等则返回 NULL，否者返回 `s1`	例如：`NULLIF(1, 1)` 返回 NULL，`NULLIF(1, 2)` 返回 1。

1.6 日期和时间函数

获取日期与时间的函数

当前日期和时间
- CURDATE(), CURRENT_DATE(): 返回当前日期，格式为 YYYY-MM-DD。
- NOW(), SYSDATE(): 返回当前日期和时间，格式为 YYYY-MM-DD HH:MM:SS。
- CURTIME(): 返回当前时间，格式为 HH:MM:SS。
```
 SELECT CURDATE(), CURRENT_DATE(), NOW(), SYSDATE(), CURTIME();
```
UTC 日期和时间
- UTC_DATE: 返回当前 UTC 日期，格式为 YYYY-MM-DD。
- UTC_TIME: 返回当前 UTC 时间，格式为 HH:MM:SS。
```
SELECT UTC_DATE(), UTC_TIME();
```

日期与时间戳的转换函数

日期转换为时间戳
- UNIX_TIMESTAMP(date): 返回日期的时间戳（自 1970-01-01 00:00:00 UTC 开始的秒数）。
- UNIX_TIMESTAMP(): 返回当前日期的时间戳。
时间戳转换为日期
- FROM_UNIXTIME(timestamp): 返回时间戳对应的日期和时间。
```
SELECT UNIX_TIMESTAMP('2023-09-30'), FROM_UNIXTIME(1664355200);
```

获取月份、星期、星期数、天数

日期组成部分
- YEAR(date): 返回日期的年份。
- MONTH(date): 返回日期的月份。
- DAY(date): 返回日期的天数。
- HOUR(date): 返回日期的小时。
- MINUTE(date): 返回日期的分钟。
- SECOND(date): 返回日期的秒。
- MONTHNAME(date): 返回日期的月份名称。
- DAYNAME(date): 返回日期的星期名称。
- WEEKDAY(date): 返回日期的星期索引，周一是 0。
```
SELECT YEAR(NOW()), MONTH(NOW()), DAY(NOW()), HOUR(NOW()), 	MINUTE(NOW()), SECOND(NOW());
```

日期的操作函数

在这里插入图片描述

日期加减
- DATE_ADD(datetime, INTERVAL expr type): 在日期上增加一个指定的时间间隔。
- DATE_SUB(datetime, INTERVAL expr type): 在日期上减少一个指定的时间间隔。
```
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 DAY), DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 1 	DAY);
```

日期的格式化

在这里插入图片描述

日期格式化
- DATE_FORMAT(date, format): 返回按照指定格式格式化后的日期。
```
SELECT DATE_FORMAT(NOW(), '%Y-%m-%d %H:%i:%s'); -- 格式化日期时间为年-	月-日 时:分:秒
```
- 格式化符号：
  - %Y: 四位数字的年份
  - %y: 两位数字的年份
  - %m: 月份（01-12）
  - %d: 月份中的日（01-31）
  - %H: 24小时制的小时（00-23）
  - %i: 分钟（00-59）
  - %s: 秒（00-59）

2. 聚合函数

聚合函数在 SQL 中用于对一组值执行计算，并返回单个结果。这些函数在执行数据分析、统计计算等任务时非常有用。

2.1 常用的聚合函数

函数	作用
`AVG()`	计算指定列的平均值
`SUM()`	计算指定列的总和
`MAX()`	返回指定列中的最大值
`MIN()`	返回指定列中的最小值
`COUNT()`	计算指定列中非 NULL 值的数量

2.2 `COUNT()` 函数详解

COUNT() 函数用于计算指定列中非 NULL 值的数量，它是统计记录总数的首选函数。

计算字段出现次数
```
SELECT COUNT(1), COUNT(employee_id), COUNT(*), COUNT(2)
FROM employees e;
```
- 注意事项：
  - 使用 COUNT(1) 或 COUNT(*) 可以计算表中的记录总数，忽略 NULL 值。
  - 使用 COUNT(具体字段) 会计算该字段非 NULL 值的数量，可能会受到 NULL 值的影响。
  - 在新版本 MySQL 中，COUNT(1) 和 COUNT(*) 的效率高于 COUNT(具体字段)。

2.3 `AVG()` 与 `SUM()` 的关系

AVG() 函数计算平均值，等于 SUM() 函数除以 COUNT() 函数的结果。

SELECT AVG(salary), SUM(salary) / COUNT(salary),
       AVG(commission_pct), SUM(commission_pct) / COUNT(commission_pct),
       SUM(commission_pct) / 107
FROM employees e;

2.4 `GROUP BY` 子句

GROUP BY 子句用于对结果集进行分组，并与聚合函数结合使用。

分组查询示例

SELECT department_id, AVG(salary)
FROM employees e
GROUP BY department_id;

连续分组

SELECT department_id, job_id, AVG(salary)
FROM employees e
GROUP BY department_id, job_id;

注意事项：
- 在 GROUP BY 子句中查询的字段必须在 GROUP BY 子句中列出。
- GROUP BY 子句通常位于 WHERE 子句之后，ORDER BY 子句之前。

2.5 `WITH ROLLUP` 选项

WITH ROLLUP 选项可以在 GROUP BY 子句中使用，它会在分组的基础上添加一行，显示每个分组的总计和所有行的总计。

SELECT department_id, AVG(salary)
FROM employees e
GROUP BY department_id WITH ROLLUP;

注意事项：
- 使用 WITH ROLLUP 后不能使用 ORDER BY 子句，因为它会与 ROLLUP 产生的总计行产生冲突。

2.6 `HAVING` 子句

HAVING 子句用于在 GROUP BY 分组之后对结果集进行过滤。

使用场景：
- 当过滤条件包含聚合函数时，必须使用 HAVING 子句。
- 通常与 GROUP BY 子句一起使用。
注意事项：
- HAVING 子句的位置在 GROUP BY 子句之后。
- 由于 HAVING 子句是在分组之后应用过滤，因此它的效率通常低于 WHERE 子句。
- 在没有聚合函数的情况下，通常使用 WHERE 子句而不是 HAVING 子句。