YugabyteDB YSQL表达式与操作符完全指南

YugabyteDB YSQL表达式与操作符完全指南

概述

在YugabyteDB的YSQL兼容层中，表达式和操作符是构建SQL查询的基础元素。本文将全面介绍YSQL支持的各种表达式类型和操作符，帮助开发者高效地构建查询语句。

基础操作符详解

数学操作符

YSQL提供了丰富的数学运算功能，支持从基本算术到高级数学运算的各种操作：

• 基本算术：+(加)、-(减)、*(乘)、/(除)
• 高级运算：
  • %取模运算：计算除法后的余数
  • ^指数运算：计算幂次方
  • |/平方根和||/立方根运算
  • !阶乘运算（后缀形式）

-- 数学运算示例
SELECT 5! AS factorial,  ||/64.0 AS cube_root;

比较操作符

比较操作符用于构建条件表达式，返回布尔值(true/false)：

| 操作符 | 描述 | 示例 | |--------|--------------------|---------------| | < | 小于 | salary < 50000| | > | 大于 | age > 30 | | = | 等于 | name = 'John' | | <>或!= | 不等于 | id <> 100 |

-- 比较操作符应用
SELECT * FROM products WHERE price > 100 AND stock < 50;

字符串操作符

YSQL提供了强大的字符串连接操作符||，它可以：

• 连接两个字符串
• 连接字符串与非字符串类型（自动转换）
• 构建复杂的字符串表达式

SELECT '订单#' || order_id || '总价:' || total_price AS order_info 
FROM orders;

逻辑操作符

逻辑操作符用于组合多个条件表达式：

• AND：所有条件必须同时满足
• OR：任一条件满足即可
• NOT：否定条件

-- 逻辑操作符组合使用
SELECT * FROM employees 
WHERE (department = 'IT' OR department = 'Engineering')
AND NOT (status = 'Inactive');

位操作符

YSQL支持完整的位运算操作，适用于底层数据处理：

| 操作符 | 功能描述 | 示例结果 | |--------|------------------|---------------| | & | 按位与 | 91 & 15 → 11 | | | | 按位或 | 32 | 3 → 35 | | # | 按位异或 | 17 # 5 → 20 | | ~ | 按位取反 | ~1 → -2 | | << >> | 位移运算 | 1 << 4 → 16 |

表达式类型深入解析

布尔表达式

布尔表达式是WHERE子句的核心，用于过滤数据：

-- 布尔表达式示例
SELECT product_name, price 
FROM products 
WHERE price BETWEEN 50 AND 100 
AND category = 'Electronics';

数值表达式

数值表达式不仅支持基本运算，还能结合聚合函数：

-- 数值表达式与聚合函数
SELECT 
  AVG(salary) AS avg_salary,
  MAX(salary) - MIN(salary) AS salary_range
FROM employees;

日期表达式

日期处理是数据库常见需求，YSQL提供丰富的日期函数：

-- 日期表达式应用
SELECT 
  CURRENT_DATE AS today,
  CURRENT_DATE + INTERVAL '7 days' AS next_week,
  EXTRACT(YEAR FROM hire_date) AS hire_year
FROM employees;

高级条件表达式

CASE表达式

CASE表达式为YSQL添加了流程控制能力，有两种形式：

1. 简单CASE：基于值匹配

SELECT product_name,
  CASE category
    WHEN 'ELE' THEN '电子产品'
    WHEN 'CLO' THEN '服装'
    ELSE '其他'
  END AS category_name
FROM products;

2. 搜索CASE：基于条件判断

SELECT employee_name, salary,
  CASE
    WHEN salary > 100000 THEN '高级'
    WHEN salary > 50000 THEN '中级'
    ELSE '初级'
  END AS level
FROM employees;

类型转换操作

YSQL提供两种类型转换语法：

1. 标准CAST语法

SELECT CAST('2023-01-01' AS DATE);

2. 简写::语法

SELECT '123.45'::DECIMAL(10,2);

常见转换场景包括：

• 字符串与数值互转
• 日期格式转换
• JSON数据解析

-- 实际应用示例
SELECT 
  order_id,
  CAST(order_date AS VARCHAR) AS date_string,
  discount::TEXT || '%' AS discount_percent
FROM orders;

最佳实践建议

1. 操作符优先级：复杂表达式要明确使用括号控制优先级
2. 类型安全：进行类型转换时注意数据有效性
3. 性能考量：CASE表达式会影响查询计划，复杂逻辑应考虑应用层处理
4. 可读性：复杂的表达式应适当换行和注释

通过掌握YSQL丰富的表达式和操作符，开发者可以构建出高效、灵活的数据查询和处理逻辑，充分发挥YugabyteDB分布式SQL引擎的强大能力。