什么是函数式编程?
函数式编程(Functional Programming,简称FP)是一种编程范式,强调使用纯函数(Pure Function)进行编程。纯函数是指相同的输入永远会得出相同的输出,没有任何副作用。
函数式编程的优点包括:
代码简洁、易读、易于维护
函数可以组合,易于复用
简化线程同步的难度
易于并行化处理
下面将介绍如何在MSSQL中实现函数式编程。
使用内联表值函数
内联表值函数(Inline Table-Valued Function)是在SELECT语句中定义的函数,返回一个表作为结果集。它可以被当作一个普通的表参与查询,从而轻松地实现函数组合和查询表达式。
举例来说,下面是一个计算数字平方的内联表值函数:
CREATE FUNCTION dbo.f_Square(@num INT)
RETURNS TABLE
AS RETURN
SELECT @num AS Num, @num*@num AS Result
GO
可以使用SELECT语句调用这个函数:
SELECT * FROM dbo.f_Square(5)
输出结果为:
Num Result
--- ------
5 25
注意,内联表值函数是纯函数,不允许任何影响函数外部环境的操作,比如INSERT、UPDATE和DELETE等语句。
使用视图
视图(View)是一种虚拟表,实际上并没有数据存储在其中,而是由一个SELECT语句定义的结果集。使用视图可以将复杂的查询语句封装起来,便于复用。
与内联表值函数类似,视图也可以作为一个普通的表参与查询。下面是一个计算员工总薪资的视图:
CREATE VIEW dbo.v_EmployeesSalary
AS
SELECT EmployeeID, SalaryBase + SalesBonus AS SalaryTotal
FROM dbo.Employees
GO
可以像查询表一样使用这个视图:
SELECT * FROM dbo.v_EmployeesSalary WHERE SalaryTotal > 5000
输出结果为:
EmployeeID SalaryTotal
---------- -----------
2 12000.00
5 5000.00
使用视图的好处是可以通过组合视图来构造复杂的查询语句。
使用表值函数
表值函数(Table-Valued Function)是返回一个表的函数。相比于内联表值函数,它提供了更复杂的表处理能力。常见的表值函数类型有多行表值函数和行集合函数。
多行表值函数
多行表值函数(Multi-Row Table-Valued Function)返回一个类似普通表的结果集,由多行数据组成。下面是一个计算斐波那契数列的多行表值函数:
CREATE FUNCTION dbo.f_Fibonacci(@n INT)
RETURNS @retval TABLE (Seq INT, Value INT)
AS
BEGIN
DECLARE @a INT = 0, @b INT = 1, @f INT = 1;
WHILE @f <= @n
BEGIN
INSERT INTO @retval (Seq, Value) VALUES (@f, @b);
SET @b = @a + @b;
SET @a = @b - @a;
SET @f = @f + 1;
END
RETURN;
END
GO
这个函数使用WHILE循环生成斐波那契数列,并且将结果存储在表变量@retval中。注意,这个函数返回的是一个变量表而非临时表。
可以使用SELECT语句调用这个函数:
SELECT * FROM dbo.f_Fibonacci(10)
输出结果为:
Seq Value
--- -----
1 1
2 1
3 2
4 3
5 5
6 8
7 13
8 21
9 34
10 55
行集合函数
行集合函数(Rowset Function)返回一个或多个行集合值。一般而言,行集合函数用来返回多个结果集或执行分页查询。其中最常用的行集合函数是OFFSET和FETCH。
OFFSET和FETCH函数需要使用ORDER BY子句指定排序字段,并且必须在SELECT语句中使用。OFFSET、FETCH和ORDER BY子句一起组成了分页查询的语法。
下面是一个使用OFFSET和FETCH函数实现分页查询的例子:
SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, Title
FROM dbo.Employees
ORDER BY EmployeeID
OFFSET 5 ROWS FETCH NEXT 5 ROWS ONLY
这个查询返回从第6行开始的5个结果。其中OFFSET语句指定了从第6行开始,FETCH语句指定了返回5行结果,ORDER BY语句指定了以EmployeeID为排序字段。
使用存储过程
存储过程(Stored Procedure)是一段预处理的SQL语句,可以直接在数据库中执行。存储过程通常包括多条SQL语句,可以使用参数作为输入。
与函数不同,存储过程可以包含DML语句,比如INSERT、UPDATE和DELETE等语句。存储过程还可以返回多个结果集。
下面是一个简单的存储过程例子:
CREATE PROCEDURE dbo.p_GetEmployeeCount
@jobTitle VARCHAR(50)
AS
BEGIN
SELECT COUNT(*) AS EmployeeCount FROM dbo.Employees
WHERE Title = @jobTitle;
END
GO
这个存储过程接受一个参数@jobTitle,返回职位为@jobTitle的员工数目。
可以使用EXECUTE语句调用这个存储过程:
EXECUTE dbo.p_GetEmployeeCount 'Sales Representative'
输出结果为:
EmployeeCount
-------------
6
使用临时表
临时表(Temporary Table)是在内存中创建的表,用于临时存储数据。它可以用来存储中间结果集,方便查询。
临时表有两种类型:局部临时表和全局临时表。局部临时表是在当前会话中可见,全局临时表是在所有会话中可见。
下面是一个使用局部临时表的例子:
CREATE PROCEDURE dbo.p_GetOrderItems
@orderID INT
AS
BEGIN
CREATE TABLE #tmpOrderItems
(
OrderID INT,
ProductID INT,
UnitPrice MONEY,
Quantity SMALLINT,
LineTotal MONEY
);
INSERT INTO #tmpOrderItems (OrderID, ProductID, UnitPrice, Quantity, LineTotal)
SELECT
od.OrderID,
od.ProductID,
od.UnitPrice,
od.Quantity,
od.UnitPrice * od.Quantity AS LineTotal
FROM dbo.[Order Details] AS od
WHERE od.OrderID = @orderID;
SELECT * FROM #tmpOrderItems;
DROP TABLE #tmpOrderItems;
END
GO
这个存储过程使用局部临时表#tmpOrderItems存储订单明细信息,并返回该临时表作为结果集。
可以使用EXECUTE语句调用这个存储过程:
EXECUTE dbo.p_GetOrderItems @orderID = 10248
输出结果为:
OrderID ProductID UnitPrice Quantity LineTotal
------- --------- -------------- -------- ---------
10248 11 14.0000 12 168.0000
10248 42 9.8000 10 98.0000
10248 72 34.8000 5 174.0000
总结
函数式编程是一种强调使用纯函数的编程范式,能够提高代码的可读性、可维护性、线程同步和并行化处理的优点。在MSSQL中,可以使用内联表值函数、视图、表值函数、存储过程和临时表等特性实现函数式编程。这些特性可以协同使用,构建出复杂的查询和数据处理流程。