📚 PostgreSQL 函数调用详解：让数据库替你完成复杂计算

想象一下，数据库就像一位超级助手，而函数就是它的特殊技能包。你只需说一句“帮我算个平方根”或“把名字转成大写”，它就能瞬间完成这些任务！

什么是函数调用？

就像给计算器输入公式一样，函数调用是让数据库执行特定操作的指令。它能帮我们：

• ✅ 简化复杂计算（如算平均值、处理文本）
• ✅ 提高查询效率（避免在应用层处理）
• ✅ 保持数据一致性（统一处理逻辑）

-- 就像这样"召唤"数据库的技能：
SELECT 技能名称(参数1, 参数2...);

🧩 函数调用基本语法

function_name([expression[, expression...]])

组成部分	说明	示例
function_name	函数名称（数据库的"技能名称"）	upper, sqrt
expression	输入参数（给技能的"材料"）	'hello', 2
()	必须的括号（相当于"施法手势"）	()

类比理解

把函数看作厨房电器：

• 函数名 = 电器名称（榨汁机/烤箱）
• 参数 = 食材（苹果/面团）
• 结果 = 加工成品（果汁/面包）

🔢 常见函数类型速查表

函数类型	特点	使用场景	示例
标量函数	单输入→单输出	数据转换/计算	round(3.1415, 2) → 3.14
聚合函数	多行→单结果	统计分析	avg(salary) → 公司平均工资
窗口函数	分区计算排名	排名/累计值	rank() OVER (PARTITION BY dept)
表函数	生成结果集	序列生成	generate_series(1,5) → 1,2,3,4,5

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🧮 四类核心函数详解

1. 数学函数 - 数据库的计算器

-- 计算直角三角形斜边（勾股定理）
SELECT sqrt(power(3, 2) + power(4, 2)); // [!code highlight] 

-- 结果: 5

-- 计算圆的面积（半径=5）
SELECT pi() * power(5, 2); // [!code highlight]

-- 结果: ≈78.54

2. 字符串函数 - 文本处理专家

-- 规范用户输入的用户名
SELECT initcap('joHn dOe'); -- 首字母大写

-- 结果: John Doe

-- 隐藏手机号中间四位
SELECT overlay('13800138000' placing '****' from 4 for 4); // [!code highlight]

-- 结果: 138****8000

3. 日期函数 - 时间管理大师

-- 计算会员到期日（注册日+30天）
SELECT create_date + interval '30 days' AS expire_date
FROM members;

-- 检查订单是否超时（创建>24小时）
SELECT order_id 
FROM orders
WHERE current_timestamp - create_time > interval '24 hours'; // [!code highlight]

4. 聚合函数 - 数据分析利器

-- 计算部门平均工资（保留两位小数）
SELECT 
    department,
    round(avg(salary), 2) AS avg_salary // [!code highlight]
FROM employees
GROUP BY department;

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⚠️ 关键注意事项

WARNING

参数类型必须匹配
就像不能把文字放进榨汁机，传递错误类型参数会导致失败：

SELECT length(123); -- 错误！数字不能计算长度

CAUTION

NULL值传染性
多数函数遇到NULL参数会返回NULL：

SELECT upper(NULL); -- 结果永远是NULL

TIP

模式限定技巧
当存在同名函数时，用模式名.函数名精确指定：

SELECT finance.calculate_tax(income); // [!code highlight]

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🚀 三大实际应用场景

场景1：用户手机号脱敏处理

业务背景
电商平台需在订单页面展示用户手机号时隐藏中间四位保护隐私

-- 处理前数据
SELECT phone FROM orders;

/*
     phone
-------------
 13800138000
 13912345678
*/

-- 使用字符串函数实现安全脱敏
SELECT 
    overlay(phone placing '****' from 4 for 4) AS safe_phone // [!code highlight]
FROM orders;

/* 处理后结果
  safe_phone
--------------
  138****8000
  139****5678
*/

价值：⚡️ 避免敏感数据泄露，符合GDPR要求

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场景2：会员有效期计算

业务背景
SaaS系统需要根据用户订阅类型自动计算服务到期日

-- 会员表原始数据
SELECT * FROM subscriptions;

/*
 user_id | subscribe_date | plan_type
---------|----------------|-----------
   101   | 2023-06-01     |   annual
   102   | 2023-07-15     |   monthly
*/

-- 根据套餐类型计算不同有效期
SELECT 
    user_id,
    subscribe_date,
    CASE plan_type
        WHEN 'annual' THEN subscribe_date + interval '1 year' // [!code highlight]
        WHEN 'monthly' THEN subscribe_date + interval '1 month' // [!code highlight]
    END AS expire_date
FROM subscriptions;

/* 处理结果
 user_id | subscribe_date | expire_date
---------|----------------|-------------
   101   | 2023-06-01     | 2024-06-01
   102   | 2023-07-15     | 2023-08-15
*/

价值：⏰ 自动处理复杂日期逻辑，减少人工计算错误

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场景3：销售团队业绩排名

业务背景
市场部门需要按地区统计销售业绩并生成排名

-- 销售原始数据
SELECT * FROM sales_data;

/*
 salesperson | region  | amount
-------------|---------|--------
   张三      | 华东    | 150000
   李四      | 华南    | 180000
   王五      | 华东    | 210000
   赵六      | 华北    | 120000
*/

传统方式：复杂低效

-- 需要多次查询和程序处理
SELECT region, salesperson, amount
FROM sales_data
ORDER BY region, amount DESC;

-- 然后在应用层计算排名...

窗口函数：简洁高效

-- 单次查询完成分区排名
SELECT 
    salesperson,
    region,
    amount,
    rank() OVER ( // [!code highlight]
        PARTITION BY region // [!code highlight]
        ORDER BY amount DESC // [!code highlight]
    ) AS region_rank  // [!code highlight]
FROM sales_data;

/* 处理结果
 salesperson | region | amount | region_rank
-------------|--------|--------|-------------
   王五      | 华东   | 210000 |      1
   张三      | 华东   | 150000 |      2
   李四      | 华南   | 180000 |      1
   赵六      | 华北   | 120000 |      1
*/

价值：📊 实时生成动态排名，支持大规模数据分析

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💡 高效使用技巧

1. 函数嵌套 - 像俄罗斯套娃一样组合使用

   SELECT round(sqrt(100), 2); -- 平方根→四舍五入 → 10.00

2. 参数默认值 - 部分函数支持省略参数

   SELECT current_date; -- 无需参数返回当天日期

3. 函数重载 - 同名函数处理不同类型

   SELECT length('文本'); -- 字符长度
   SELECT length(array[1,2,3]); -- 数组长度

性能提示

频繁使用的复杂函数考虑创建函数索引：

CREATE INDEX idx_name ON users (upper(last_name));

掌握函数调用就像获得数据库的"魔法咒语手册"，合理运用能让数据工作事半功倍！✨