实现MSSQL函数式编程

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。

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