工作中常用函数详解与示例-PostgreSQL(其他数据库可能函数不一致)

PostgreSQL 常用函数详解与示例

以下是对提供的六个 PostgreSQL 表达式的详细分解说明，包括每个函数的作用、语法和示例。

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1. COALESCE 函数

作用
返回参数列表中第一个非空的值。通常用于处理可能为 NULL 的字段，并提供回退默认值。

语法

COALESCE(value1, value2, ..., fallback_value)

用例解释

COALESCE(dim.categoryname_en, 'NOIDENTIFY') AS "Category"

如果 dim.categoryname_en 字段的值为 NULL，则用字符串 'NOIDENTIFY' 替代，否则使用其原有值。

独立示例

SELECT 
    COALESCE(NULL, '默认值'),        -- 输出: 默认值
    COALESCE('实际值', '默认值');     -- 输出: 实际值

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2. ROUND & COALESCE & SUM 组合运算

各函数作用

• SUM(): 对指定列的值进行求和。
• COALESCE(): 确保求和结果不为 NULL（如果所有值都是 NULL 或无匹配行，则返回 0）。
• ROUND(number, precision): 将数值四舍五入到指定的小数位数。

用例解释

ROUND(COALESCE(SUM(h.uldata + h.dldata), 0) * 8.0 / 1024 / 1024 / 1024 / 86400, 8) AS "Total Bandwidth"

1. SUM(h.uldata + h.dldata): 计算上行数据量(uldata)和下行数据量(dldata)的总和（单位：字节）。
2. COALESCE(..., 0): 防止总和为 NULL。
3. ... * 8.0 / 1024 / 1024 / 1024 / 86400:
   • * 8.0: 将字节(Byte)转换为比特(bit)。
   • / 1024^3: 将比特(bit)转换为千兆比特(Gb)。（因为 1024 Bytes = 1 KB, 1024 KB = 1 MB, 1024 MB = 1 GB）
   • / 86400: 除以一天的秒数（24 * 60 * 60），将总量转换为平均速率（Gbps，即 Gb per second）。
4. ROUND(..., 8): 将最终结果四舍五入保留 8 位小数。

简化公式
总带宽 (Gbps) ≈ (总字节数 * 8) / (1024³) / 86400

独立示例

-- 假设某日总流量为 1 TB
SELECT ROUND((1073741824000 * 8.0) / 1024 / 1024 / 1024 / 86400, 8) AS sample_bandwidth_gbps;
-- 计算结果约为 0.099 Gbps

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3. DATE_TRUNC 函数

作用
根据指定的精度（如 'year', 'quarter', 'month', 'week', 'day' 等）“截断”时间戳，返回一个新的时间戳。常用于按时间段进行分组统计。

语法

DATE_TRUNC('precision', source_timestamp)

用例解释

DATE_TRUNC('week', clttime) as clttime

将 clttime 时间戳截断到它所在周的星期一（ISO 周的开始是星期一），时间部分变为 00:00:00。例如，2023-10-15 14:30:00 会被截断为 2023-10-09 00:00:00。

独立示例

SELECT 
    DATE_TRUNC('hour', TIMESTAMP '2023-10-15 14:30:25'),   -- 输出: 2023-10-15 14:00:00
    DATE_TRUNC('day', TIMESTAMP '2023-10-15 14:30:25');    -- 输出: 2023-10-15 00:00:00

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4. SUM 简单聚合

作用
对指定列的所有值进行求和。

用例解释

SUM(uldata) as uldata_sum

直接计算 uldata（上行数据量）列的总和。

独立示例

SELECT SUM(salary) AS total_salary FROM employees;

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5. 条件聚合：SUM + CASE WHEN

作用
实现条件求和。只对满足特定条件的行的值进行累加。

用例解释

SUM(CASE WHEN uldata > 500 * 1024 THEN dwulduration ELSE 0 END) as ldwulduration_sum

对于每一行数据：

• 如果该行的上行数据量 (uldata) 大于 500 KB（即 500 * 1024 字节），则将 dwulduration 的值计入总和。
• 否则，计入 0。

这相当于只汇总“大流量上传事件”的相关时长。

独立示例

-- 计算销售额超过1000元的订单总额
SELECT SUM(CASE WHEN amount > 1000 THEN amount ELSE 0 END) AS large_order_total FROM orders;

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6. 条件去重计数：COUNT(DISTINCT ...) + CASE WHEN

作用
统计满足特定条件的唯一值的个数。

用例解释

COUNT(DISTINCT CASE WHEN imei IS NOT NULL AND category IS NOT NULL THEN CONCAT(imei, '_', CAST(category AS VARCHAR)) END) as ctgterminals_count

1. CASE WHEN: 筛选出 imei 和 category 均不为 NULL 的行。
2. CONCAT(imei, '_', CAST(category AS VARCHAR)): 对于符合条件的行，将设备标识 imei 和类别 category 拼接成一个唯一的字符串（例如 "IMEI12345_1001"），以代表一个“具备类别的终端”。
3. COUNT(DISTINCT ...): 对上一步生成的唯一字符串进行去重计数。这样就得到了拥有有效IMEI和分类的唯一终端数量。

独立示例

-- 统计有邮箱和电话的唯一用户数
SELECT COUNT(DISTINCT 
    CASE WHEN email IS NOT NULL AND phone IS NOT NULL 
         THEN CONCAT(email, '-', phone) 
    END
) AS valid_users FROM users;

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综合应用示例

将以上所有函数整合到一个实际的查询中：

SELECT 
    -- 按周分组
    DATE_TRUNC('week', h.clttime) AS week_start,
    -- 处理分类名为空的情况
    COALESCE(dim.categoryname_en, 'NOIDENTIFY') AS "Category",
    -- 计算总带宽(Gbps)
    ROUND(COALESCE(SUM(h.uldata + h.dldata), 0) * 8.0 / 1024 / 1024 / 1024 / 86400, 8) AS "Total Bandwidth",
    -- 计算总上行数据量
    SUM(h.uldata) AS uldata_sum,
    -- 计算大流量上传的总持续时间
    SUM(CASE WHEN h.uldata > 500 * 1024 THEN h.dwulduration ELSE 0 END) AS ldwulduration_sum,
    -- 统计有分类的唯一终端数量
    COUNT(DISTINCT CASE WHEN h.imei IS NOT NULL AND h.category IS NOT NULL 
                        THEN CONCAT(h.imei, '_', h.category::VARCHAR) 
                   END) AS ctgterminals_count
FROM 
    network_traffic_log h
LEFT JOIN 
    device_dimension dim ON h.device_id = dim.id
GROUP BY 
    week_start, 
    dim.categoryname_en  -- 注意：GROUP BY 中使用的是原始列，不是COALESCE后的别名
ORDER BY 
    week_start DESC;