2025年05月26日玄貓（BlackCat）

資料函式庫字串處理技巧詳解

本文探討資料函式庫字串處理技巧，涵蓋判斷字母數字混合、提取姓名首字母、根據字串部分排序以及根據字串中數字排序等實用技巧，並針對不同資料函式庫系統（如 DB2、MySQL、Oracle、PostgreSQL 和 SQL Server）提供對應的 SQL 語法和最佳實踐。

資料函式庫 SQL

字串處理 SQL 函式正規表示式資料函式庫查詢效能最佳化

在資料函式庫應用開發中，高效的字串處理至關重要。不同資料函式庫系統提供的字串函式和語法略有差異，需要根據實際情況選擇合適的方案。本文提供的技巧涵蓋了常見的字串處理場景，例如判斷字母數字混合、提取姓名首字母以及根據字串部分或數字排序等，可以幫助開發者提升 SQL 查詢效率和程式碼可讀性。

字串處理技術：判斷是否為字母數字混合與提取姓名首字母

在資料函式倉管理與字串處理過程中，經常需要判斷字串是否僅包含字母和數字，或者需要從姓名中提取首字母。本篇將詳細介紹如何在不同的資料函式庫系統中實作這些功能，包括 DB2、MySQL、Oracle、PostgreSQL 和 SQL Server。

判斷字串是否為字母數字混合

此任務的核心是使用 TRANSLATE 函式將字串中的字母和數字轉換為特定字元，然後比較轉換後的字串與相同長度的特定字元序列是否一致。

Oracle 與 PostgreSQL

在 Oracle 和 PostgreSQL 中，可以使用 TRANSLATE 和 RPAD 函式來實作：

SELECT data
FROM V
WHERE TRANSLATE(LOWER(data), '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz', RPAD('a', 36, 'a')) = RPAD('a', LENGTH(data), 'a');

SQL Server

在 SQL Server 中，由於沒有 RPAD 函式，需要使用 REPLICATE 函式來替代：

SELECT data
FROM V
WHERE TRANSLATE(LOWER(data), '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz', REPLICATE('a', 36)) = REPLICATE('a', LEN(data));

MySQL

MySQL 中可以使用正規表示式來實作相同的功能：

SELECT data
FROM V
WHERE data REGEXP '^[0-9a-zA-Z]+$';

內容解密：

TRANSLATE 函式用於將指定的字元進行轉換。
在 Oracle 和 PostgreSQL 中，RPAD 用於生成一個填充字元的序列。
在 SQL Server 中，REPLICATE 函式用於生成重複字元的序列。
MySQL 的正規表示式提供了更直接的方式來檢查字串是否僅包含字母和數字。

從姓名中提取首字母

DB2

在 DB2 中，可以使用 REPLACE、TRANSLATE 和 REPEAT 函式來提取首字母：

SELECT REPLACE(
    REPLACE(
        TRANSLATE(REPLACE('Stewie Griffin', '.', ''),
            REPEAT('#', 26),
            'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'),
        '#', ''),
    ' ', '.') || '.'
FROM t1;

MySQL

MySQL 中可以使用 CONCAT_WS、SUBSTRING_INDEX 和 SUBSTR 等函式來實作：

SELECT CASE
    WHEN cnt = 2 THEN
        TRIM(TRAILING '.' FROM
            CONCAT_WS('.',
                SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', 1), 1, 1),
                SUBSTR(name, LENGTH(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', 1)) + 2, 1),
                SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', -1), 1, 1),
                '.'))
    ELSE
        TRIM(TRAILING '.' FROM
            CONCAT_WS('.',
                SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', 1), 1, 1),
                SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', -1), 1, 1)))
END AS initials
FROM (
    SELECT name, LENGTH(name) - LENGTH(REPLACE(name, ' ', '')) AS cnt
    FROM (
        SELECT REPLACE('Stewie Griffin', '.', '') AS name FROM t1
    ) y
) x;

Oracle 與 PostgreSQL

這兩個資料函式庫系統可以使用類別似 DB2 的方法，使用 REPLACE、TRANSLATE 和 RPAD：

SELECT REPLACE(
    REPLACE(
        TRANSLATE(REPLACE('Stewie Griffin', '.', ''),
            'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
            RPAD('#', 26, '#')),
        '#', ''),
    ' ', '.') || '.'
FROM t1;

SQL Server

SQL Server 可以使用與 DB2 相似的方法，使用 REPLACE、TRANSLATE 和 REPLICATE：

SELECT REPLACE(
    REPLACE(
        TRANSLATE(REPLACE('Stewie Griffin', '.', ''),
            'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
            REPLICATE('#', 26)),
        '#', ''),
    ' ', '.') + '.'
FROM t1;

圖表說明：

圖表翻譯： 此圖表描述了從姓名中提取首字母縮寫的過程。首先，移除姓名中的點。接著，將小寫字母轉換為特定字元並移除這些字元。然後，將空格替換為點。最後，輸出結果為首字母縮寫。

字串處理技術詳解

在資料函式倉管理系統（DBMS）中，字串處理是一項基本且重要的技能。本文將探討如何在不同DBMS中進行字串處理，包括提取姓名首字母、根據字串部分排序以及根據字串中的數字排序。

提取姓名首字母

提取姓名首字母是一項常見的需求，尤其是在需要簡化姓名錶示的場合。不同DBMS提供了不同的函式來實作這一功能。

Oracle 和 PostgreSQL

在Oracle和PostgreSQL中，可以使用REPLACE和TRANSLATE函式來實作提取姓名首字母的功能。

SELECT REPLACE(
    TRANSLATE(REPLACE('Stewie Griffin', '.', ''),
    'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz',
    RPAD('#', 26, '#')),
    '#', '') AS initials
FROM t1;

MySQL

在MySQL中，可以使用內聯檢視和SUBSTRING_INDEX函式來提取姓名首字母。

SELECT CONCAT_WS('.',
    SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', 1), 1, 1),
    SUBSTR(SUBSTRING_INDEX(name, ' ', -1), 1, 1),
    '.') AS initials
FROM (SELECT 'Stewie Griffin' AS name FROM t1) x;

詳細步驟解析

去除姓名中的點號：首先，使用REPLACE函式去除姓名中的點號，以處理中間首字母的情況。
轉換非大寫字母為#：使用TRANSLATE函式將所有非大寫字母轉換為#，以便後續提取大寫字母（即首字母）。
提取首字母：再次使用REPLACE函式去除#，留下姓名的首字母。
替換空格為點號：最後，使用REPLACE函式將空格替換為點號，以分隔首字母。

根據字串部分排序

有時需要根據字串的特定部分進行排序。可以使用SUBSTR或SUBSTRING函式來實作這一功能。

DB2、Oracle、MySQL 和 PostgreSQL

SELECT ename
FROM emp
ORDER BY SUBSTR(ename, LENGTH(ename) - 1);

SQL Server

SELECT ename
FROM emp
ORDER BY SUBSTRING(ename, LEN(ename) - 1, 2);

詳細步驟解析

計算字串長度：使用LENGTH或LEN函式計算字串的長度。
提取子字串：使用SUBSTR或SUBSTRING函式從字串末尾提取特定長度的子字串。
根據子字串排序：將提取的子字串用於ORDER BY子句中，以實作根據字串部分排序的功能。

根據字串中的數字排序

在某些情況下，需要根據字串中的數字部分進行排序。可以使用REPLACE和TRANSLATE函式來實作這一功能。

DB2 和 Oracle

SELECT data
FROM V
ORDER BY CAST(
    REPLACE(
        TRANSLATE(data, REPEAT('#', LENGTH(data)),
        REPLACE(TRANSLATE(data, '##########', '0123456789'), '#', '')),
        '#', '') AS INTEGER);

詳細步驟解析

去除非數字字元：首先，使用TRANSLATE函式將非數字字元轉換為#，然後再次使用REPLACE函式去除#，留下數字字元。
轉換為整數：使用CAST函式將剩餘的數字字元轉換為整數，以便進行正確的數字排序。
根據數字排序：將轉換後的整數用於ORDER BY子句中，以實作根據字串中的數字排序的功能。

字串中的數字排序技術解析

在資料函式庫查詢中，經常需要對包含數字的字串進行排序。本文將探討如何在不同的資料函式庫系統中實作這一功能，特別是在PostgreSQL和MySQL中。

問題背景

假設有一個檢視（View）V，其中包含了一個欄位data，該欄位的值是由多個欄位拼接而成的字串，例如CLARK 7782 ACCOUNTING。我們的目標是根據字串中的數字部分進行排序。

解決方案

PostgreSQL

在PostgreSQL中，可以使用內建函式REPLACE和TRANSLATE來實作字串中的數字排序。

SELECT data
FROM V
ORDER BY
    CAST(
        REPLACE(
            TRANSLATE(data,
                REPLACE(
                    TRANSLATE(data, '0123456789', '##########'),
                    '#', ''),
                RPAD('#', LENGTH(data), '#')),
            '#', '') AS INTEGER)

MySQL

截至本文撰寫時，MySQL尚未提供TRANSLATE函式，因此無法直接使用上述方法。不過，可以透過其他方式實作類別似功能，例如使用正規表示式等。

實作細節解析

逐步解析ORDER BY子句

內層TRANSLATE：首先，將字串中的數字轉換為特殊字元#。

TRANSLATE(data, ‘0123456789’, ‘##########’)


2. **REPLACE**：移除所有非數字字元轉換後的`#`。
   ```sql
REPLACE(TRANSLATE(data, '0123456789', '##########'), '#', '')

外層TRANSLATE：將原始字串中與步驟2結果相同的字元轉換為#，確保所有非數字字元被統一處理。

TRANSLATE(data, REPLACE( TRANSLATE(data, ‘0123456789’, ‘##########’), ‘#’, ‘’), RPAD(’#’, LENGTH(data), ‘#’))


4. **REPLACE**：移除所有`#`字元，得到純數字字串。
   ```sql
REPLACE(
    TRANSLATE(...), '#', '')

CAST：將純數字字串轉換為整數，以便進行數字排序。

CAST(… AS INTEGER)


#### 開發查詢的技巧

在開發這種複雜查詢時，建議先在`SELECT`列表中測試中間結果，以便逐步驗證每一步的正確性。

#### 進一步的最佳化與應用

在實際應用中，可以根據具體需求對上述方法進行最佳化或擴充套件，例如處理更複雜的字串格式或結合其他資料函式庫函式實作更強大的功能。開發者應根據具體場景選擇最合適的技術方案，以達到最佳的效能和可維護性。

#### 程式碼範例與詳細解說

以下是一個具體的程式碼範例，用於演示如何在PostgreSQL中實作字串中的數字排序：

```sql
-- 建立測試檢視V
CREATE VIEW V AS
SELECT 'CLARK 7782 ACCOUNTING' AS data UNION ALL
SELECT 'KING 7839 ACCOUNTING' UNION ALL
SELECT 'MILLER 7934 ACCOUNTING' UNION ALL
SELECT 'SMITH 7369 RESEARCH' UNION ALL
SELECT 'JONES 7566 RESEARCH';

-- 對檢視V中的data欄位進行數字排序
SELECT data
FROM V
ORDER BY
    CAST(
        REPLACE(
            TRANSLATE(data,
                REPLACE(
                    TRANSLATE(data, '0123456789', '##########'),
                    '#', ''),
                RPAD('#', LENGTH(data), '#')),
            '#', '') AS INTEGER);

內容解密：

建立測試檢視V：首先，建立一個名為V的檢視，用於存放測試資料。
對data欄位進行數字排序：使用上述的SQL查詢陳述式，對data欄位進行數字排序。查詢陳述式中使用了多層巢狀的函式呼叫，包括TRANSLATE、REPLACE和CAST，以實作對字串中的數字部分進行排序的功能。

透過上述步驟，我們成功地實作了對字串中的數字部分進行排序的功能，並且對相關的技術細節進行了深入的解析和說明。

將表格資料轉換為分隔列表的技術探討

在資料處理和分析中，經常需要將表格中的多行資料合併成一個以特定分隔符號（如逗號）分隔的列表。本文將探討如何在不同資料函式倉管理系統（DBMS）中實作這一需求，並提供詳細的技術解析和程式碼範例。

問題定義

假設我們有一個員工表（EMP），包含部門編號（DEPTNO）和員工姓名（ENAME）等欄位。傳統的查詢結果通常以垂直欄的形式呈現，如下所示：

| DEPTNO | EMPS | |

-|

-| | 10 | CLARK | | 10 | KING | | 10 | MILLER | | 20 | SMITH | | … | … |

我們的目標是將同一部門的員工姓名合併成一個以逗號分隔的列表，輸出結果如下：

| DEPTNO | EMPS | |

-|

| | 10 | CLARK,KING,MILLER | | 20 | SMITH,JONES,SCOTT,ADAMS,FORD | | 30 | ALLEN,WARD,MARTIN,BLAKE,TURNER,JAMES |

解決方案

不同DBMS提供了不同的函式來實作這一功能。以下是各大主流DBMS的解決方案：

DB2

使用LIST_AGG函式：

SELECT DEPTNO,
       LIST_AGG(ENAME, ',') WITHIN GROUP (ORDER BY EMPNO) AS EMPS
FROM EMP
GROUP BY DEPTNO;

MySQL

使用GROUP_CONCAT函式：

SELECT DEPTNO,
       GROUP_CONCAT(ENAME ORDER BY EMPNO SEPARATOR ',') AS EMPS
FROM EMP
GROUP BY DEPTNO;

Oracle

使用SYS_CONNECT_BY_PATH函式，需要結合層次查詢：

SELECT DEPTNO,
       LTRIM(SYS_CONNECT_BY_PATH(ENAME, ','), ',') AS EMPS
FROM (
  SELECT DEPTNO,
         ENAME,
         ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY DEPTNO ORDER BY EMPNO) RN,
         COUNT(*) OVER (PARTITION BY DEPTNO) CNT
  FROM EMP
)
WHERE LEVEL = CNT
START WITH RN = 1
CONNECT BY PRIOR DEPTNO = DEPTNO AND PRIOR RN = RN - 1;

PostgreSQL 和 SQL Server

使用STRING_AGG函式：

SELECT DEPTNO,
       STRING_AGG(ENAME, ',' ORDER BY EMPNO) AS EMPS
FROM EMP
GROUP BY DEPTNO;

#### 內容解密：

DB2 的 LIST_AGG 函式：此函式用於將分組內的字串聚合在一起，並可指定排序和分隔符。
MySQL 的 GROUP_CONCAT 函式：類別似於 LIST_AGG，但語法稍有不同，需要使用 SEPARATOR 指定分隔符。
Oracle 的 SYS_CONNECT_BY_PATH 函式：需要結合層次查詢來實作字串的聚合。內層查詢使用 ROW_NUMBER() 和 COUNT(*) 為每個部門內的員工分配一個序號和計算總人數，外層查詢則利用層次查詢的特性逐步構建列表。
PostgreSQL 和 SQL Server 的 STRING_AGG 函式：語法與 LIST_AGG 相似，用於將分組內的字串聚合在一起，並可指定排序和分隔符。

圖表翻譯：

此圖示展示了不同DBMS中實作字串聚合功能的函式及其基本語法。

@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam componentStyle rectangle

title 資料函式庫字串處理技巧詳解

package "資料庫架構" {
    package "應用層" {
        component [連線池] as pool
        component [ORM 框架] as orm
    }

    package "資料庫引擎" {
        component [查詢解析器] as parser
        component [優化器] as optimizer
        component [執行引擎] as executor
    }

    package "儲存層" {
        database [主資料庫] as master
        database [讀取副本] as replica
        database [快取層] as cache
    }
}

pool --> orm : 管理連線
orm --> parser : SQL 查詢
parser --> optimizer : 解析樹
optimizer --> executor : 執行計畫
executor --> master : 寫入操作
executor --> replica : 讀取操作
cache --> executor : 快取命中

master --> replica : 資料同步

note right of cache
  Redis/Memcached
  減少資料庫負載
end note

@enduml

圖表翻譯： 此圖表展示了不同資料函式倉管理系統（DBMS）及其對應的字串聚合函式。其中，DB2 使用 LIST_AGG，MySQL 使用 GROUP_CONCAT，Oracle 使用 SYS_CONNECT_BY_PATH，而 PostgreSQL 和 SQL Server 均使用 STRING_AGG。