在SQL（Structured Query Language）中，非标量函数又称为表值函数、集合函数或复合函数，主要用于返回基于多个输入值的结果集或进行复杂的数据操作。主要的非标量函数包括但不限于字符串函数、日期函数、转换函数、聚合函数、窗口函数、系统函数等。这些函数的共同特点是可以接受多个参数且/或返回多个值或返回类型不是单一值的数据结构。在这些函数中，聚合函数被广泛应用于各种数据分析场景中，具有重要的意义。
一、聚合函数
聚合函数用于在一组值上执行计算，并返回单一的数值结果。这组值通常来自于某个列的多个行。聚合函数的应用场景极为广泛，比如计算总和、平均值、最大值、最小值等。
- COUNT()
COUNT()函数用来计算表中的记录数。可以是表中的总记录数，或者是满足特定条件的记录数。例如，SELECT COUNT(*) FROM users;用于计算users表中的总行数，而SELECT COUNT(user_id) FROM orders WHERE order_date >= '2023-01-01';用于计算自2023年1月1日以来订单表中具有独特用户ID的记录数。
- SUM()
SUM()函数用来计算数值列中所有值的总和。这个函数只适用于数值类型的列，并且在使用时需要指定具体的列名。例如，SELECT SUM(salary) FROM employees;计算了员工表中所有员工工资的总和。
二、窗口函数
窗口函数也是SQL中强大的函数之一，它允许对数据集的一部分执行计算，而不会将行合并成单个输出行，非常适合于需要保持数据原结构的场合，如计算移动平均、排名等。
- ROW_NUMBER()
ROW_NUMBER()函数用于为结果集的每一行分配一个唯一的连续整数。通常与OVER(ORDER BY column)结构一起使用，以确定排序的依据。例如，SELECT name, ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY salary DESC) AS rank FROM employees;为员工基于工资高低分配了排名。
- RANK()
RANK()函数与ROW_NUMBER()类似，但在遇到并列（即值相同）的情况时，会给这些并列的行赋予相同的排名，并在排名数上跳过相应的数量。例如，如果两行并列为第二，那么下一个排名将是第四而不是第三。
三、字符串函数
字符串函数主要用于对字符串类型的数据进行处理，如截取、替换、拼接等操作。
- CONCAT()
CONCAT()函数用于将两个或多个字符串值连接成一个字符串。例如，SELECT CONCAT(first_name, ' ', last_name) FROM users;将用户的名字和姓氏拼接成完整的姓名。
- SUBSTRING()
SUBSTRING()函数用于从输入字符串中提取特定长度的一部分字符串。这个函数在数据清洗和格式化中非常有用。
四、日期函数
日期函数用于对包含日期和时间的数据类型进行操作，如提取年份、月份、日期，或计算日期差等。
- NOW()
NOW()函数返回当前的日期和时间。这在记录数据创建或修改的时间戳时非常有用。
- DATEDIFF()
DATEDIFF()函数用于计算两个日期之间的差异（以天为单位）。例如，SELECT DATEDIFF('2023-12-31', '2023-01-01')将计算2023年1月1日到2023年12月31日之间的天数。
五、转换函数
转换函数用于数据类型之间的转换，如将字符串转换为数值类型，或将数值类型转换为字符串等。
- CAST()
CAST()函数用于将一个数据类型转换为另一个数据类型。例如，SELECT CAST(column_name AS INT) FROM table;可以将一列的数据类型从字符串转换为整数。
- CONVERT()
与CAST()函数类似，CONVERT()函数也是用于数据类型转换，但是它提供了更多的格式选项，方便不同数据库间的兼容性。
通过广泛应用这些非标量函数，SQL为数据分析和数据管理提供了强大的支持，使得处理复杂的数据需求成为可能。
相关问答FAQs：
1. 非标量函数在SQL中的应用有哪些？
非标量函数在SQL中的应用非常广泛。它们可以用于从数据库中检索、处理和转换数据，以及进行聚合和计算。例如，SUM函数用于计算某一列的总和，COUNT函数用于计算某一列的行数，AVG函数用于计算某一列的平均值等等。
2. SQL中有哪些常见的非标量函数？
SQL中常见的非标量函数包括聚合函数、日期函数和字符串函数。聚合函数可以汇总数据，如SUM、COUNT、AVG和MAX等。日期函数可以提供日期和时间的操作，如DATE、CURDATE、YEAR和MONTH等。字符串函数可以对文本数据进行操作和转换，如CONCAT、SUBSTRING、UPPER和LOWER等。
3. 如何在SQL中使用非标量函数？
要在SQL中使用非标量函数，首先需要确定需要使用的函数类型（聚合函数、日期函数或字符串函数）。然后，根据函数的语法和参数要求，在SQL查询中正确地编写函数。可以在SELECT语句中使用非标量函数，也可以在WHERE和GROUP BY子句中使用。最后，执行查询并查看结果，以获得非标量函数运算后的数据。
