.Net程序員學用Oracle系列(11)：系統函數（下）

• 1、普通聚合函數
  • 1.1、COUNT 函數
  • 1.2、SUM 函數
  • 1.3、MAX 函數
  • 1.4、MIN 函數
  • 1.5、AVG 函數
• 2、ROWNUM 函數
  • 2.1、ROWNUM 函數簡介
  • 2.2、利用 ROWNUM 函數實現分頁功能
• 3、高級函數
  • 3.1、高級函數簡介
  • 3.2、語法說明及案例
• 4、總結

1、普通聚合函數

一般關系型數據庫（如 Oracle、SQL Server 等）都會內置的 5 個聚合函數，分別是 COUNT、SUM、MAX、MIN、AVG，它們是最普通、最常用的聚合函數。聚合函數通常與 GROUP BY 子句一起使用。默認所有聚合函數都會忽略 NULL 值，其中 COUNT 函數稍有不同，本人覺得 SQL 的這個設計還是蠻貼心的，因為這會幫開發者規避掉很多繁瑣的細節問題。

因為 COUNT 函數返回值是數據集的行數，與統計字段的值大小無關，所以也可以讓 COUNT 函數統計所有行，即不忽略 NULL 值。如果需要 COUNT 函數統計字段值為 NULL 的行，只需要將真實的字段名換成 * 或者是一個具體的常量或變量，如：1、ROWNUM 等。實際開發中一般沒人會用變量（不易理解），本人推薦一律用常量（一般來說比用 * 要高效）。

1.1、COUNT 函數

函數語法：COUNT({ * | [ DISTINCT | ALL ] expr })。函數功能：返回查詢所返回的行數。查詢語法：

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;

單獨使用：如要統計研發一部的人數。示例：

SELECT COUNT(t.staff_id) count_staff FROM demo.t_staff t WHERE t.dept_code='010101';

結合 GROUP BY 使用：如要統計開發部下各三級部門的人數。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 函數

函數語法：SUM([ DISTINCT | ALL ] expr)。函數功能：返回 expr 的值的和。查詢語法：

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;

單獨使用：如要統計研發一部的固定工資之和。示例：

SELECT SUM(v.fixed_salary) sum_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';

結合 GROUP BY 使用：如要統計開發部下各三級部門的固定工資之和。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 函數

函數語法：MAX([ DISTINCT | ALL ] expr)。函數功能：返回 expr 的最大值。查詢語法：

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;

單獨使用：如要統計研發一部的最高工資。示例：

SELECT MAX(v.fixed_salary) max_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';

結合 GROUP BY 使用：如要統計開發部下各三級部門的最高工資。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 函數

函數語法：MIN([ DISTINCT | ALL ] expr)。函數功能：返回 expr 的最小值。查詢語法：

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;

單獨使用：如要統計研發一部的最低工資。示例：

SELECT MAX(v.fixed_salary) min_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';

結合 GROUP BY 使用：如要統計開發部下各三級部門的最低工資。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 函數

函數語法：AVG([ DISTINCT | ALL ] expr)。函數功能：返回 expr 的平均值。查詢語法：

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;

單獨使用：如要統計研發一部的平均工資。示例：

SELECT AVG(v.fixed_salary) avg_salary FROM demo.v_staff v WHERE v.dept_code='010101';

結合 GROUP BY 使用：如要統計開發部下各三級部門的平均工資。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 函數

2.1、ROWNUM 函數簡介

SQL 標准中規定了 SELECT TOP 語法，用於限制查詢返回的行數，如 SQL Server 就實現了標准的 SELECT TOP；而 Oracle 卻沒有直接實現，但 Oracle 中的 ROWNUM 函數功能與 TOP 極其相似，也算是間接的實現了 TOP 吧！ROWNUM 函數的語法比較靈活，相應的語法陷阱也比較多，多數初學者由於對 ROWNUM 函數理解不夠透徹，時常會寫出令自己差異的語句。

在執行查詢的時候，Oracle 會順序的把查詢結果集的行編號賦值給 ROWNUM 函數。這里有兩個需要注意的細節問題：

• 第 1 個，既然 ROWNUM 的值來自於結果集的行編號，那么也就是說先有結果集，然后才有 ROWNUM 值的。
• 第 2 個，行編號從 1 開始，逐行遞增。也就是說，ROWNUM 的值集總是一個首項為 1，公差為 1 的等差數列。

很多人都喜歡稱 ROWNUM 為偽列，我猜一方面由於 Oracle 中“偽造”的對象相對較多，另一方面 ROWNUM 的用法真心跟普通列沒啥區別，就想真有 ROWNUM 列一樣。從這個角度來說，把 ROWNUM 叫偽列也很貼切。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

這兩條語句應該比較好理解的，因為 ROWNUM 的值從 1 開始，所以 ROWNUM < 1 的記錄有 0 條，只有第 1 條記錄的 ROWNUM = 1。在 SQL Server 中查前 N 條記錄只需在查詢字段列表前加上 TOP N 即可，若要在 Oracle 中實現類似功能則只需在 WHERE 條件中加上 ROWNUM <= N。示例：

-- 查詢年齡最小的 3 名員工的姓名、出生日期、基本工資和崗位工資
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;
結果：
STAFF_NAME                                         BIRTHDAY     BASE_SALARY  POST_SALARY
-------------------------------------------------- ----------- ------------ ------------
小玲                                               1994-06-17       2500.00      2900.00
韓三                                               1993-08-18       2500.00      5050.00
王二                                               1992-09-02       2500.00      1850.00

再來看看如下 6 條 SQL 語句（目前員工表中總數據條數為 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

前兩條語句似乎很好理解，如果給員工表的行按數字從 1、2、3 …… 16 編個號，那么其中編號 <= 10 的有 10 行，即第 1 條語句的結果，編號 >= 1 的有 16 行，即第 2 條語句的結果。但為什么第 3、4、5 條語句的結果全都是 0 呢？從數學角度來看似乎說不通啊？這就牽扯到上文提到的兩個細節問題了，首先 ROWNUM 是結果集的行編號，有結果集才會有行編號，而 ROWNUM 永遠都是從 1 開始的，換句話說選出的結果集不可能沒有 ROWNUM = 1 的行。結合本例也可以這么來理解，ROWNUM/行編號總是從 1 開始與運算符右邊的數字做比較，若結果為 TRUE，則該行被選出，並繼續用下一個 ROWNUM/行編號做比較，若結果為 FALSE，則下一行過來后 ROWNUM/行編號還是 1，如此循環，就不會產生結果行，效果上相當於停止了比較，最終的結果集為之前所有被選出行的集合。再來看第 3 條語句，由於 1 != 10，所以結果為 0 行。同理，第 4、5 條語句中，1 不 > 1，也不 != 1，所以結果也是 0 行。第 6 條語句中，從 1 到 9 都 != 10，所以能被選出，而 10 不 != 10，從第 10 行開始往后的每一行 ROWNUM 都是 10，都不會被選出（始終選不出第 10 行記錄），所以最終結果是 9 行。講到這里，相信你已經能夠自己分析出下面兩條語句的結果了吧！

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

本人剛接觸 Oracle 時，總是習慣性的把 ROWNUM 寫成 ROW_NUMBER()，一執行就報錯，然后改成 ROW_NUMBER、ROW_NUM、ROW 等再執行還是報錯，直到很熟練之后才能一次寫對。后來想想，主要是此前在 SQL Server 中用過 ROW_NUMBER()，但並不熟練，且 Oracle 中也有 ROW_NUMBER()，實際上在 Oracle 中還有 ROWID、ROWS、ROW 等都是關鍵字。對一個初學者而言，如果不及早把這些關鍵字羅列到一起，仔細區分它們的含義和寫法，着實容易張冠李戴甚至拼寫錯誤。本人在此濃墨重筆，只願讀者你不再和我走一樣的彎路！

2.2、利用 ROWNUM 函數實現分頁功能

普通分頁：若把員工表中數據按每頁 5 條來分頁，下面將演示取第 2 頁數據的 3 種普通分頁寫法。

寫法一：

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

寫法二：

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);

寫法三：

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 是補集運算符，將在.Net程序員學用Oracle系列(14)：子查詢、集合查詢中具體講解。

排序分頁：實際開發過程中，一般分頁都需要排序，可能用 ROWNUM 寫過排序分頁功能的開發人員都曾遇到過一個陷阱，且聽我細細道來。沿用上半節的案例，再加一個按出生日期順序排序，錯誤示例（僅分析寫法一，其它寫法原理相同）：

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;

沒有這方面經驗的開發人員十有八九會改寫成上面這樣，如果你改動一下頁碼就會發現這個分頁的排序根本就不對，給人感覺好像子查詢里的那個 ORDER BY 壓根兒就沒起作用。當初我第一次遇到這個陷阱時，也是詫異萬分，其實是因為在這個子查詢中，會先選出滿足 WHERE 條件的記錄，並按物理存儲位置(ROWID)順序給 ROWNUM 賦值，然后再按 ORDER BY 的字段進行排序，而外部查詢是先選出滿足 ROWNUM 條件的記錄，然后再按 ORDER BY 的字段進行排序，所以子查詢中的 ORDER BY 會失效。正確示例：

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：有一種特殊情況，就是當 ORDER BY 的字段是主鍵時，Oracle 會先生成 ROWNUM，然后再來排序。

3、高級函數

3.1、高級函數簡介

在 Oracle 提供的高級函數中，除去分析函數仍有 20 來個。本人感覺大部分還是比較實用的，譬如 DECODE、NVL2、LNNVL 等函數都挺好用的，唯一的問題是——它們都是 Oracle 的“方言”。在數據庫編程規范的第 4 節中，已經闡述了為什么要盡量使用 SQL 標准而不是 Oracle 的“方言”。本節將列出 15 個我個人感覺還比較實用的函數，但只會具體講解 CASE、NVL、SQLCODE 和 SQLERRM 4 個在 Oracle 中找不到替代方案的函數，以及 USER 和 USERENV 兩個在處理系統權限或環境問題時可能會用上的函數，其它函數不推薦使用，暫不介紹，有興趣的讀者可自行研究。

序號	函數名	語法原型	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、語法說明及案例

USER：當前登錄的用戶的用戶名。在實際開發中，當需要使用當前登錄用戶的 USER 或 SCHEMA 時，該函數就派上用場了。示例：

SELECT USER res FROM DUAL;  -- res：DEMO

USERENV & SYS_CONTEXT：這兩個函數都用於檢索當前 Oracle 及會話的信息。不過USERENV是個遺留函數，該函數相關功能具有向后的兼容性，但官方還是建議用SYS_CONTEXT替代之。比之USERENV，SYS_CONTEXT更為強大，能檢索更多的信息（包括USERENV函數能提供的全部信息）。

USERENV 示例：

SELECT
  USERENV('ISDBA') isdba,         -- 若當前用戶是 DBA，則為 TRUE，否則 FALSE
  USERENV('TERMINAL') terminal,   -- 當前客戶端的計算機名
  USERENV('SESSIONID') sessionid, -- 當前會話的標識符
  USERENV('LANG') lang,           -- 當前語言名稱的(ISO)縮寫
  USERENV('LANGUAGE') charset     -- 當前數據庫的字符集
FROM DUAL;

SYS_CONTEXT 示例：

SELECT
  SYS_CONTEXT('USERENV','ISDBA') isdba,         -- 若當前用戶是 DBA，則為 TRUE，否則 FALSE
  SYS_CONTEXT('USERENV','TERMINAL') terminal,   -- 當前客戶端的計算機名
  SYS_CONTEXT('USERENV','SESSIONID') sessionid, -- 當前會話的標識符
  SYS_CONTEXT('USERENV','LANG') lang,           -- 當前語言名稱的(ISO)縮寫
  SYS_CONTEXT('USERENV','LANGUAGE') charset,    -- 當前數據庫的字符集
  SYS_CONTEXT('USERENV','IP_ADDRESS') ip,       -- 客戶端計算機的 IP 地址
  SYS_CONTEXT('USERENV','HOST') host,                   -- 客戶端的主機名稱
  SYS_CONTEXT('USERENV','OS_USER') os,                  -- 客戶端的操作系統用戶名
  SYS_CONTEXT('USERENV','DB_NAME') db,                  -- 數據庫的實例名
  SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_SCHEMA') cschema,      -- 當前會話的 SCHEMA
  SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_USER') cuser,          -- 當前會話的 USER
  SYS_CONTEXT('USERENV','CURRENT_USERID') cuid,         -- 當前會話的 USERID
  SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USER') suser,          -- 當前會話所屬的 USER
  SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USERID') suid,         -- 當前會話所屬的 USERID
  SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_TERRITORY') territory,     -- 日期和貨幣的格式
  SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_CURRENCY') currency,       -- 貨幣符號
  SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_DATE_FORMAT') date_format, -- 日期格式
  SYS_CONTEXT('USERENV','NLS_DATE_LANGUAGE') date_lang, -- 日期語言
  SYS_CONTEXT('USERENV','NETWORK_PROTOCOL') protocol    -- 協議
FROM DUAL;

4、總結

本文主要講述了 Oracle 中兩種十分常用而又極其特殊的數字函數和部分高級函數。從上上篇博文到上一篇博文，再到本文，本人根據自己工作需要和個人喜好，把 Oracle 中常用的一些系統函數基本都介紹了一遍。

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