Apache Arrow DataFusion 标量函数完全指南
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ar/arrow-datafusion 概述
Apache Arrow DataFusion 是一个高性能的查询引擎，支持丰富的标量函数(Scalar Functions)操作。标量函数是指对输入值执行计算并返回单个值的函数，这些函数可以用于SQL查询中的各种表达式计算。本文将全面介绍DataFusion支持的标量函数，包括数学函数、条件函数和字符串函数三大类。
数学函数
数学函数是数据处理中最常用的函数类型，DataFusion提供了全面的数学运算支持。
基本数学运算
-
绝对值函数(abs)
- 功能：返回数值的绝对值
- 语法：
abs(numeric_expression) - 示例：
abs(-5)返回5
-
幂运算函数(power/pow)
- 功能：计算基数的指数次幂
- 语法：
power(base, exponent) - 示例：
power(2, 3)返回8
-
平方根函数(sqrt)
- 功能：计算数值的平方根
- 语法：
sqrt(numeric_expression) - 示例：
sqrt(9)返回3
三角函数
DataFusion支持完整的三角函数集，包括：
- 基本三角函数：
sin,cos,tan,cot - 反三角函数：
asin,acos,atan,atan2 - 双曲函数：
sinh,cosh,tanh - 反双曲函数：
asinh,acosh,atanh
对数函数
-
自然对数(ln)
- 功能：计算以e为底的对数
- 语法：
ln(numeric_expression)
-
常用对数(log10)
- 功能：计算以10为底的对数
- 语法：
log10(numeric_expression)
-
二进制对数(log2)
- 功能：计算以2为底的对数
- 语法：
log2(numeric_expression)
-
通用对数(log)
- 功能：可指定底数的对数函数
- 语法：
log(base, numeric_expression)或log(numeric_expression)(默认为10)
舍入函数
-
向上取整(ceil)
- 功能：返回大于或等于数值的最小整数
- 示例：
ceil(3.2)返回4
-
向下取整(floor)
- 功能：返回小于或等于数值的最大整数
- 示例：
floor(3.8)返回3
-
四舍五入(round)
- 功能：将数值四舍五入到指定小数位
- 语法：
round(numeric_expression[, decimal_places]) - 示例：
round(3.14159, 2)返回3.14
-
截断函数(trunc)
- 功能：截断数值到指定小数位
- 语法：
trunc(numeric_expression[, decimal_places]) - 示例：
trunc(3.14159, 2)返回3.14
特殊数学函数
-
随机数(random)
- 功能：生成0到1之间的随机数
- 语法：
random()
-
π值(pi)
- 功能：返回π的近似值
- 语法：
pi()
-
阶乘(factorial)
- 功能：计算数值的阶乘
- 语法：
factorial(numeric_expression) - 注意：当值小于2时返回1
-
最大公约数(gcd)
- 功能：计算两个数的最大公约数
- 语法：
gcd(expression_x, expression_y)
-
最小公倍数(lcm)
- 功能：计算两个数的最小公倍数
- 语法：
lcm(expression_x, expression_y)
条件函数
条件函数用于根据特定条件返回不同的值，是SQL查询中实现逻辑判断的重要工具。
空值处理函数
-
coalesce
- 功能：返回第一个非空表达式
- 语法：
coalesce(expression1[, ..., expression_n]) - 示例：
coalesce(null, null, 'data')返回'data'
-
nullif
- 功能：当两个表达式相等时返回null，否则返回第一个表达式
- 语法：
nullif(expression1, expression2) - 示例：
nullif('data', 'data')返回null
-
nvl/ifnull
- 功能：如果第一个表达式为null则返回第二个表达式
- 语法：
nvl(expression1, expression2) - 示例：
nvl(null, 'default')返回'default'
-
nvl2
- 功能：根据第一个表达式是否为null返回不同结果
- 语法：
nvl2(expression1, expression2, expression3) - 示例：
nvl2('not null', 'a', 'b')返回'a'
极值函数
-
greatest
- 功能：返回参数列表中的最大值
- 语法：
greatest(expression1[, ..., expression_n]) - 示例：
greatest(1, 3, 2)返回3
-
least
- 功能：返回参数列表中的最小值
- 语法：
least(expression1[, ..., expression_n]) - 示例：
least(1, 3, 2)返回1
字符串函数
字符串函数用于处理文本数据，DataFusion提供了基本的字符串操作功能。
-
ascii
- 功能：返回字符的ASCII码值
- 语法：
ascii(string_expression)
-
bit_length
- 功能：返回字符串的位长度
- 语法：
bit_length(string_expression)
-
btrim
- 功能：去除字符串两端的空格或指定字符
- 语法：
btrim(string_expression)
-
char_length
- 功能：返回字符串的字符长度
- 语法：
char_length(string_expression)
最佳实践
-
函数组合使用：可以将多个函数组合使用，如
round(sqrt(power(x,2)+power(y,2)),2)计算二维向量的模并四舍五入到两位小数。 -
性能考虑：对于复杂计算，考虑在查询前预处理数据或在可能的情况下使用更简单的函数替代。
-
空值处理：在数据处理中合理使用
coalesce或nvl等函数处理空值，避免计算错误。 -
类型一致性：确保函数参数类型与函数要求一致，如数学函数通常要求数值类型输入。
总结
Apache Arrow DataFusion提供了丰富的标量函数集，覆盖了数学运算、条件判断和字符串处理等常见需求。掌握这些函数的使用方法可以大大提高SQL查询的表达能力和数据处理效率。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的函数，并注意函数的组合使用和性能优化。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
