10.1 MySQL函数-MySQL从入门到精通(三)

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### 10.1 MySQL函数

在MySQL中，函数（Functions）是执行特定操作并返回结果值的预定义SQL代码块。这些函数极大地丰富了SQL语言的能力，使得数据处理、查询优化、数据验证等方面的工作变得更加高效和便捷。MySQL支持多种类型的函数，包括数学函数、字符串函数、日期和时间函数、条件函数、聚合函数等。本章将详细介绍MySQL中几类常用函数的用法和示例，帮助读者从入门到精通MySQL函数的使用。

#### 10.1.1 数学函数

数学函数用于执行各种数学计算，如四则运算、幂运算、三角函数等。常见的数学函数包括：

- `ABS(x)`: 返回x的绝对值。
- `CEIL(x)` 或 `CEILING(x)`: 返回不小于x的最小整数。
- `FLOOR(x)`: 返回不大于x的最大整数。
- `RAND()`: 返回一个0到1之间的随机浮点数。
- `ROUND(x, d)`: 对x进行四舍五入，保留d位小数。如果省略d，则默认保留到整数。
- `POW(x, y)` 或 `POWER(x, y)`: 返回x的y次幂。

**示例**：
```sql
SELECT ABS(-10), CEIL(10.2), FLOOR(10.7), RAND(), ROUND(123.4567, 2), POW(2, 3) AS Result;
```

#### 10.1.2 字符串函数

字符串函数用于处理文本数据，如拼接、截取、查找、替换等。常用的字符串函数有：

- `CONCAT(str1, str2, ...)`: 将多个字符串值连接成一个字符串。
- `LENGTH(str)`: 返回字符串的长度（字节数），对于多字节字符集（如UTF-8），可能不等于字符数。
- `CHAR_LENGTH(str)` 或 `CHARACTER_LENGTH(str)`: 返回字符串的字符数。
- `LOWER(str)`: 将字符串转换为小写。
- `UPPER(str)`: 将字符串转换为大写。
- `SUBSTRING(str, pos, len)`: 从字符串str的pos位置开始，截取长度为len的子字符串。
- `REPLACE(str, from_str, to_str)`: 在字符串str中查找所有from_str并替换为to_str。

**示例**：
```sql
SELECT CONCAT('Hello', ' ', 'World'), LENGTH('你好'), CHAR_LENGTH('你好'), LOWER('MySQL'), UPPER('mysql'), SUBSTRING('Hello World', 7, 5), REPLACE('apple pie', 'pie', 'cake') AS Result;
```

#### 10.1.3 日期和时间函数

日期和时间函数用于处理日期和时间的值，如获取当前日期、时间，格式化日期时间，计算日期之间的差异等。

- `NOW()`: 返回当前的日期和时间。
- `CURDATE()`: 返回当前的日期（不包含时间）。
- `CURTIME()`: 返回当前的时间（不包含日期）。
- `DATE_FORMAT(date, format)`: 根据指定的格式显示日期。
- `DATEDIFF(end_date, start_date)`: 返回两个日期之间的天数差。
- `TIMESTAMPDIFF(unit, datetime_expr1, datetime_expr2)`: 返回两个时间戳之间的差异，unit可以是SECOND、MINUTE、HOUR等。

**示例**：
```sql
SELECT NOW(), CURDATE(), CURTIME(), DATE_FORMAT(NOW(), '%Y-%m-%d %H:%i:%s'), DATEDIFF('2023-04-01', '2023-03-31'), TIMESTAMPDIFF(DAY, '2023-03-31 23:59:59', '2023-04-01 00:00:01');
```

#### 10.1.4 条件函数

条件函数根据给定的条件返回不同的值，常见的条件函数有：

- `IF(condition, value_if_true, value_if_false)`: 如果condition为真，则返回value_if_true，否则返回value_if_false。
- `CASE` 语句：更复杂的条件逻辑，可以匹配多个条件。
  
**CASE 语句示例**：
```sql
SELECT 
    name,
    score,
    CASE 
        WHEN score >= 90 THEN 'A'
        WHEN score >= 80 THEN 'B'
        WHEN score >= 70 THEN 'C'
        ELSE 'D'
    END AS grade
FROM students;
```

#### 10.1.5 聚合函数

聚合函数用于对一组值执行计算并返回单个值，常用于统计信息的提取。

- `COUNT(expr)`: 返回expr中非NULL值的数量。
- `SUM(column)`: 返回column中值的总和。
- `AVG(column)`: 返回column中值的平均值。
- `MAX(column)`: 返回column中的最大值。
- `MIN(column)`: 返回column中的最小值。

**示例**：
```sql
SELECT 
    COUNT(*) AS total_students,
    SUM(score) AS total_score,
    AVG(score) AS average_score,
    MAX(score) AS highest_score,
    MIN(score) AS lowest_score
FROM students;
```

#### 10.1.6 自定义函数

除了上述内置函数外，MySQL还支持用户自定义函数（UDF, User-Defined Functions）。通过自定义函数，用户可以扩展MySQL的功能，实现复杂的业务逻辑。自定义函数可以使用SQL语句、过程式语言（如C/C++）编写，并在MySQL中注册后使用。

创建自定义函数的基本语法如下：
```sql
CREATE FUNCTION function_name (parameters)
RETURNS return_type
[characteristic ...]
BEGIN
    -- 函数体，包含SQL语句
END;
```

由于自定义函数的编写和实现涉及较深的MySQL编程知识，这里不再展开具体示例，但了解这一特性对于高级MySQL开发者来说是必要的。

### 总结

MySQL函数是SQL查询中不可或缺的一部分，它们提供了丰富的数据处理能力，使得数据库操作更加灵活和强大。通过掌握数学函数、字符串函数、日期和时间函数、条件函数、聚合函数等常用函数，以及了解自定义函数的基本概念，读者可以更加高效地编写SQL查询，提升数据库应用的性能和可维护性。希望本章内容能够帮助读者从入门到精通MySQL函数的使用，为数据库开发和应用打下坚实的基础。

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