ClickHouse SQL语法详解：从基础到高级特性

ClickHouse SQL语法详解：从基础到高级特性

ClickHouse ClickHouse® 是一个免费的大数据分析型数据库管理系统。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cli/ClickHouse

作为一款高性能的列式数据库管理系统，ClickHouse在SQL语法上既遵循标准又进行了大量优化扩展。本文将全面解析ClickHouse的SQL语法体系，帮助开发者更好地掌握其查询语言。

一、语法解析机制

ClickHouse采用双解析器架构，针对不同场景进行优化：

1. 完整SQL解析器：递归下降解析器，处理除INSERT外的所有查询
2. 数据格式解析器：快速流式解析器，专门处理INSERT数据部分

典型示例：

INSERT INTO t VALUES (1, '数据1'), (2, '数据2')

• INSERT INTO t VALUES由完整解析器处理
• 数据部分(1, '数据1'), (2, '数据2')由流式解析器处理

可通过input_format_values_interpret_expressions设置强制使用完整解析器解析数据。

二、基础语法元素

1. 空白与注释

• 空白字符：包括空格、制表符、换行符等，可在语法元素间任意出现
• 注释类型：
  • SQL风格：-- 单行注释 或 # 单行注释
  • C风格：/* 多行注释 */

2. 关键字处理

ClickHouse关键字处理规则：

• 大小写不敏感：遵循SQL标准的部分（如SELECT）
• 大小写敏感：函数名等非标准部分
• 非保留关键字：仅在特定上下文中作为关键字

3. 标识符规范

标识符用于命名数据库对象：

• 非引号标识符：需匹配正则^[a-zA-Z_][0-9a-zA-Z_]*$
• 引号标识符：使用双引号或反引号包裹非常规标识符

示例：

SELECT `特殊列名` FROM "非常规表名"

三、字面量详解

1. 字符串字面量

• 定界符：必须使用单引号
• 转义方式：
  • 单引号转义：'It''s' → "It's"
  • 反斜杠转义：支持\n、\t等标准转义序列

2. 数值字面量

ClickHouse支持丰富的数值表示：

• 整数：42、1_000_000
• 浮点数：3.14、6.02e23
• 特殊值：inf、nan
• 进制表示：
  • 十六进制：0xDEADBEEF
  • 二进制：0b1101

3. 复合类型字面量

• 数组：[1, 2, 3]
• 元组：(1, 'text', 3.14)

4. NULL值处理

• 必须使用Nullable类型存储NULL
• 运算特性：任何包含NULL的运算结果通常为NULL
• 检测方法：IS NULL/IS NOT NULL运算符

5. Heredoc语法

保留原始格式的多行字符串：

SELECT $sql$
  SELECT * FROM table
  WHERE date = '2023-01-01'
$sql$

四、高级特性

1. 查询参数化

通过参数化提高查询复用性：

-- 定义参数
SET param_start_date = '2023-01-01';

-- 使用参数
SELECT * FROM events 
WHERE date >= {start_date:Date}

参数类型需显式声明，支持各种数据类型转换。

2. 函数调用语法

• 标准函数：now()
• 聚合函数：avg(value)
• 参数化聚合函数：quantile(0.9)(x)

3. 运算符优先级

ClickHouse自动将运算符转换为对应函数，保持数学运算优先级：

1 + 2 * 3  -- 转换为 plus(1, multiply(2, 3))

五、表达式与别名

表达式构成要素：

• 标识符、字面量、函数调用、子查询等
• 支持使用AS关键字定义别名

SELECT 
  price * quantity AS total,
  toDate(timestamp) AS date
FROM orders

六、最佳实践建议

1. INSERT性能：大批量数据使用VALUES格式
2. 标识符命名：优先使用非引号标识符
3. NULL处理：明确使用Nullable类型
4. 查询参数化：复杂查询使用参数提高可维护性
5. 类型安全：显式指定字面量类型

通过深入理解ClickHouse的SQL语法特性，开发者可以编写出更高效、更可维护的查询语句，充分发挥ClickHouse的性能优势。

ClickHouse ClickHouse® 是一个免费的大数据分析型数据库管理系统。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cli/ClickHouse