MySQL生成连续的数字/字符/时间序列的方法
作者:不剪发的Tony老师
前言
有时候为了生成测试数据,或者填充查询结果中的数据间隔,需要使用到一个连续的数据序列值。所以,今天我们就来介绍一下如何在 MySQL 中生成连续的数字、字符以及时间序列值。
使用视图模拟数值生成器
生成一个连接的数字序列
对于 MySQL 5.7 以及之前的版本,可以通过 UNION 查询创建一个模拟的数值生成器。例如:
create or replace view generator10 as select 0 n union all select 1 union all select 2 union all select 3 union all select 4 union all select 5 union all select 6 union all select 7 union all select 8 union all select 9;
视图 generator10 可以生成从 0 到 9 的 10 个数字。如果我们想要返回一个 1 到 5 的数字序列,可以使用以下查询:
select * from generator10 limit 1, 5; n| -| 1| 2| 3| 4| 5|
视图 generator100 可以生成从 0 到 99 的 100 个数字。利用相同的方法,我们可以继续创建更大的数字生成器。
生成一个间隔的数字序列
如果我们想要通过指定一个增量生成间隔的数字序列,例如 1 到 10 之间的奇数。可以使用以下方式实现:
select * from generator100 where n between 1 and 10 and mod(n, 2) = 1 order by n desc; n| -| 9| 7| 5| 3| 1|
其中,mod 函数用于返回奇数;order by 用于返回从大到小的序列值。
以下查询返回了一个增量为 2.5、范围从 1.4 到 15 之间的数字序列:
select 1.4 + n*2.5 as n from generator100 where 1.4 + n*2.5 between 1.4 and 15; n | ----| 1.4| 3.9| 6.4| 8.9| 11.4| 13.9|
另一个方法就是利用 MySQL 中的自定义变量,例如:
select @n:=@n+2.5 as n from generator100 g, (select @n:= 1.4-2.5) init where @n+2.5 < 15; n | ----| 1.4| 3.9| 6.4| 8.9| 11.4| 13.9|
生成一个连续的字符序列
基于以上视图和 char(n) 函数可以生成连续的字符序列。例如:
select char(n) from generator100 where n between 65 and 70; char(n)| -------| A | B | C | D | E | F |
以上查询返回了字符 A 到 F 的序列,char(n) 函数用于将 ASCII 或者 Unicode 编码转化为相应的字符。
生成一个间隔的时间序列
同样基于以上视图和时间加减法可以生成间隔的时间序列。例如:
select ('2020-01-01 00:00:00' + interval n hour) as dt from generator100 where n between 0 and 12; dt | -------------------| 2020-01-01 00:00:00| 2020-01-01 01:00:00| 2020-01-01 02:00:00| 2020-01-01 03:00:00| 2020-01-01 04:00:00| 2020-01-01 05:00:00| 2020-01-01 06:00:00| 2020-01-01 07:00:00| 2020-01-01 08:00:00| 2020-01-01 09:00:00| 2020-01-01 10:00:00| 2020-01-01 11:00:00| 2020-01-01 12:00:00|
以上查询返回了 2020-01-01 00:00:00 到 2020-01-01 12:00:00、间隔为 1 小时的所有时间点。
以下查询返回了从明天开始一周的日期:
select (current_date + interval n day) as dt from generator100 where n between 1 and 7; dt | ----------| 2020-07-16| 2020-07-17| 2020-07-18| 2020-07-19| 2020-07-20| 2020-07-21| 2020-07-22|
以上方法存在一定的的缺陷,例如可以生成的数据量有限,即使只生成一个很小的数列也需要构建完整的笛卡尔积。
使用通用表表达式生成序列
生成一个等差数字序列
MySQL 8.0 中新增的通用表表达式(Common Table Expression)支持递归调用,可以用于生成各种数列。例如:
with recursive t(n) as ( select 1 union all select n+2 from t where n < 9 ) select n from t; n| -| 1| 3| 5| 7| 9|
以上语句生成了一个从 1 递增到 9、增量为 2 的数列,执行过程如下:
- 首先,执行 CTE 中的初始化查询,生成一行数据(1);
- 然后,第一次执行递归查询,判断 n < 9,生成一行数据 3(n+2);
- 接着,重复执行递归查询,生成更多的数据;直到 n = 9 时不满足条件终止递归;此时临时表 t 中包含 5 条数据;
- 最后,执行主查询,返回所有的数据。
生成一个等比数字序列
通用表表达式则还可以生成更复杂的数列,例如等比数列:
with recursive t(n) as ( select 1 union all select n * 3 from t limit 5 ) select n from t; n | ---| 1| 3| 9| 27| 81|
从第二行开始,每个数字都是上一行的 3 倍。
生成斐波那契数列
斐波那契数列(Fibonacci series)是指从数字 0 和 1(或者从 1 和 1)开始,后面的每个数字等于它前面两个数字之和(0、1、1、2、3、5、8、13、21、…)。使用通用表表达式可以很容易地生成斐波那契数列:
with recursive fibonacci (n, fib_n, next_fib_n) as ( select 1, 0, 1 union all select n + 1, next_fib_n, fib_n + next_fib_n from fibonacci where n < 10 ) select * from fibonacci; n |fib_n|next_fib_n| --|-----|----------| 1| 0| 1| 2| 1| 1| 3| 1| 2| 4| 2| 3| 5| 3| 5| 6| 5| 8| 7| 8| 13| 8| 13| 21| 9| 21| 34| 10| 34| 55|
其中,字段 n 表示该行包含了第 n 个斐波那契数列值;字段 fib_n 表示斐波那契数列值;字段 next_fib_n 表示下一个斐波那契数列值。
生成一个连续的字符序列
基于通用表表达式和 CHAR(n) 函数同样可以生成连续的字符序列,例如:
with recursive t(n) as ( select 65 union all select n+1 from t where n < 70 ) select char(n) from t; chr| ---| A | B | C | D | E | F |
生成一个间隔的时间序列
以下语句使用递归通用表表达式生成一个时间序列:
with recursive ts(v) as ( select cast('2020-01-01 00:00:00' as datetime) union all select v + interval 1 hour from ts where v < '2020-01-01 12:00:00' ) select * from ts; v | -------------------| 2020-01-01 00:00:00| 2020-01-01 01:00:00| 2020-01-01 02:00:00| 2020-01-01 03:00:00| 2020-01-01 04:00:00| 2020-01-01 05:00:00| 2020-01-01 06:00:00| 2020-01-01 07:00:00| 2020-01-01 08:00:00| 2020-01-01 09:00:00| 2020-01-01 10:00:00| 2020-01-01 11:00:00| 2020-01-01 12:00:00|
以上查询返回了 2020-01-01 00:00:00 到 2020-01-01 12:00:00、间隔为 1 小时的所有时间点。
以下查询返回了从今天开始一周的日期:
with recursive ts(v) as ( select current_date union all select v + 1 from ts limit 7 ) select * from ts; v | ----------| 2020-07-15| 2020-07-16| 2020-07-17| 2020-07-18| 2020-07-19| 2020-07-20| 2020-07-21|
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