MySQL 如何生成连续的数字/字符/时间序列

作者: 不剪发的Tony老师
毕业于北京航空航天大学,十多年数据库管理与开发经验,目前在一家全球性的金融公司从事数据库架构设计。CSDN学院签约讲师以及GitChat专栏作者。csdn上的博客收藏于以下地址:https://tonydong.blog.csdn.net

文章目录

        使用视图模拟数值生成器
            生成一个连接的数字序列
            生成一个间隔的数字序列
            生成一个连续的字符序列
            生成一个间隔的时间序列
        使用通用表表达式生成序列
            生成一个等差数字序列
            生成一个等比数字序列
            生成斐波那契数列
            生成一个连续的字符序列
            生成一个间隔的时间序列

大家好,我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。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。

    📝如果你使用的是 Oracle 数据库,实现相同的功能可以参考这篇文章。
    📝如果你使用的是 PostgreSQL,实现相同的功能可以参考这篇文章。
    📝如果你使用的是 SQL Server,实现相同的功能可以参考这篇文章。

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|



接下来可以基于这个视图创建其他的数值生成器,用于生成更多的数据。例如:

create or replace view generator100
as select ( tens.n * 10 + ones.n ) as n
   from generator10 ones
   cross join generator10 tens
   order by n;



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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