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PostgreSQL允许把表的列定义为变长的 多维数组。可以创建任何内建类型或用户定义类型的数组。
为了说明数组类型的使用,我们创建这个表:
CREATE TABLE sal_emp (
name text,
pay_by_quarter integer[],
schedule text[][]
);
如上所示,数组数据类型通过在数组元素的数据类型名称后面追加 方括号([])来命名。上面的命令将创建一个名为 sal_emp的表,它有一个text 类型的列(name)、一个 integer类型的一维数组 (pay_by_quarter,表示员工的季度 薪水)以及一个text类型的二维数组 (schedule,表示员工的周计划)。
CREATE TABLE的语法允许指定数组的确切 大小,例如:
CREATE TABLE tictactoe (
squares integer[3][3]
);
然而,当前的实现并不强制数组的大小限制——其行为与未指定 长度的数组相同。
实际上,当前的实现也不强制声明的维数。特定元素类型的数组 无论大小或维数如何,都被视为同一类型。因此,在 CREATE TABLE中声明维数或大小只是文档性的, 并不影响运行时行为。
对于一维数组,也可以使用另一种 SQL99 标准语法。 pay_by_quarter本可以定义为:
pay_by_quarter integer ARRAY[4],
这种语法要求用一个整数常量表示数组的大小。但和前面一样, PostgreSQL并不强制该大小限制。
要把一个数组值写成文字常量,需要把元素值用花括号括起来并用 逗号分隔。(如果你了解 C,这很像 C 中初始化结构的语法。) 任何元素值都可以加双引号,而且当它包含逗号或花括号时必须 加双引号。(更多细节见下文。)因此,数组常量的一般格式 如下:
'{ val1 delim val2 delim ... }'
其中delim是该类型的分隔符字符, 记录在它的pg_type项中。(对所有内建类型, 这个字符都是逗号“,”。)每个 val要么是数组元素类型的一个常量, 要么是一个子数组。数组常量的一个例子是
'{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}}'
这个常量是一个二维的 3×3 数组,由三个整数子数组组成。
(这类数组常量实际上只是第 4.1.2.4 节中讨论的通用类型常量的 一个特例。该常量最初被当作字符串处理并传递给数组的输入转换 例程。可能需要显式的类型说明。)
现在我们可以展示一些INSERT语句。
INSERT INTO sal_emp
VALUES ('Bill',
'{10000, 10000, 10000, 10000}',
'{{"meeting", "lunch"}, {}}');
INSERT INTO sal_emp
VALUES ('Carol',
'{20000, 25000, 25000, 25000}',
'{{"talk", "consult"}, {"meeting"}}');
当前数组实现的一个限制是:数组的单个元素不能是 SQL 空值。 整个数组可以设置为空,但不能让数组的一部分元素为空而 另一部分非空。
这可能导致令人惊讶的结果。例如,前面两次插入的结果如下:
SELECT * FROM sal_emp;
name | pay_by_quarter | schedule
-------+---------------------------+--------------------
Bill | {10000,10000,10000,10000} | {{meeting},{""}}
Carol | {20000,25000,25000,25000} | {{talk},{meeting}}
(2 rows)
由于schedule的[2][2] 元素在每条INSERT语句中都缺失, [1][2]元素被丢弃了。
修复这个问题已列入待办事项。
也可以使用ARRAY表达式语法:
INSERT INTO sal_emp
VALUES ('Bill',
ARRAY[10000, 10000, 10000, 10000],
ARRAY[['meeting', 'lunch'], ['','']]);
INSERT INTO sal_emp
VALUES ('Carol',
ARRAY[20000, 25000, 25000, 25000],
ARRAY[['talk', 'consult'], ['meeting', '']]);
SELECT * FROM sal_emp;
name | pay_by_quarter | schedule
-------+---------------------------+-------------------------------
Bill | {10000,10000,10000,10000} | {{meeting,lunch},{"",""}}
Carol | {20000,25000,25000,25000} | {{talk,consult},{meeting,""}}
(2 rows)
注意在这种语法下,多维数组的每个维度必须有匹配的长度。 不匹配会导致报错,而不是像前面的情况那样静默地丢弃值。 例如:
INSERT INTO sal_emp
VALUES ('Carol',
ARRAY[20000, 25000, 25000, 25000],
ARRAY[['talk', 'consult'], ['meeting']]);
ERROR: multidimensional arrays must have array expressions with matching dimensions
还要注意数组元素是普通的 SQL 常量或表达式;例如,字符串 字面量用单引号,而不是像数组文字中那样用双引号。 ARRAY表达式语法在第 4.2.10 节中有更详细的讨论。
现在,我们可以在这个表上运行一些查询。首先,我们展示如何 一次访问数组的一个元素。下面的查询检索第二季度薪水发生 变化的员工的姓名:
SELECT name FROM sal_emp WHERE pay_by_quarter[1] <> pay_by_quarter[2]; name ------- Carol (1 row)
数组的下标编号写在方括号内。默认情况下, PostgreSQL对数组使用从 1 开始的 编号约定,也就是说,一个有n个元素的数组从 array[1]开始,以array[结束。n]
这个查询检索所有员工的第三季度薪水:
SELECT pay_by_quarter[3] FROM sal_emp;
pay_by_quarter
----------------
10000
25000
(2 rows)
我们也可以访问数组的任意矩形切片或子数组。数组切片通过为 一个或多个数组维度写 来表示。例如,下面的查询检索 Bill 周计划前两天的第一项:lower-bound:upper-bound
SELECT schedule[1:2][1:1] FROM sal_emp WHERE name = 'Bill';
schedule
--------------------
{{meeting},{""}}
(1 row)
我们也可以写成
SELECT schedule[1:2][1] FROM sal_emp WHERE name = 'Bill';
结果相同。只要任何一个下标写成了 的形式,数组下标操作就总是表示一个数组切片。对于只指定了 一个值的下标,会假定其下界为 1,例如:lower:upper
SELECT schedule[1:2][2] FROM sal_emp WHERE name = 'Bill';
schedule
---------------------------
{{meeting,lunch},{"",""}}
(1 row)
任何数组值的当前维度都可以用array_dims 函数检索:
SELECT array_dims(schedule) FROM sal_emp WHERE name = 'Carol'; array_dims ------------ [1:2][1:1] (1 row)
array_dims产生一个text类型的 结果,便于人阅读,但对程序来说可能不太方便。维度也可以用 array_upper和array_lower 检索,它们分别返回指定数组维度的上界和下界。
SELECT array_upper(schedule, 1) FROM sal_emp WHERE name = 'Carol';
array_upper
-------------
2
(1 row)
可以完整地替换一个数组值:
UPDATE sal_emp SET pay_by_quarter = '{25000,25000,27000,27000}'
WHERE name = 'Carol';
或者使用ARRAY表达式语法:
UPDATE sal_emp SET pay_by_quarter = ARRAY[25000,25000,27000,27000]
WHERE name = 'Carol';
也可以在单个元素上更新数组:
UPDATE sal_emp SET pay_by_quarter[4] = 15000
WHERE name = 'Bill';
或者在切片上更新:
UPDATE sal_emp SET pay_by_quarter[1:2] = '{27000,27000}'
WHERE name = 'Carol';
通过向与已有元素相邻的元素赋值,或向与已有数据相邻或重叠的 切片赋值,可以扩大已存储的数组值。例如,如果数组 myarray当前有 4 个元素,那么向myarray[5] 赋值的更新完成后它将有 5 个元素。目前,只允许以这种方式扩大 一维数组,不允许扩大多维数组。
数组切片赋值允许创建不使用从 1 开始下标的数组。例如,可以 向myarray[-2:7]赋值来创建一个下标值从 -2 到 7 的 数组。
也可以使用连接操作符||构造新的数组值:
SELECT ARRAY[1,2] || ARRAY[3,4];
?column?
-----------
{1,2,3,4}
(1 row)
SELECT ARRAY[5,6] || ARRAY[[1,2],[3,4]];
?column?
---------------------
{{5,6},{1,2},{3,4}}
(1 row)
连接操作符允许把单个元素压入一维数组的开头或末尾。它也接受 两个N维数组,或者一个N维数组 和一个N+1维数组。
当单个元素被压入一维数组的开头时,结果数组的下界等于右操作数 的下界减一。当单个元素被压入一维数组的末尾时,结果数组保留 左操作数的下界。例如:
SELECT array_dims(1 || ARRAY[2,3]); array_dims ------------ [0:2] (1 row) SELECT array_dims(ARRAY[1,2] || 3); array_dims ------------ [1:3] (1 row)
当两个维数相同的数组连接时,结果保留左操作数最外维度的下界。 结果数组由左操作数的每个元素后跟右操作数的每个元素组成。 例如:
SELECT array_dims(ARRAY[1,2] || ARRAY[3,4,5]); array_dims ------------ [1:5] (1 row) SELECT array_dims(ARRAY[[1,2],[3,4]] || ARRAY[[5,6],[7,8],[9,0]]); array_dims ------------ [1:5][1:2] (1 row)
当一个N维数组被压入一个N+1维 数组的开头或末尾时,结果与上面的元素-数组情形类似。每个 N维子数组本质上是N+1维数组 最外层维度的一个元素。例如:
SELECT array_dims(ARRAY[1,2] || ARRAY[[3,4],[5,6]]); array_dims ------------ [0:2][1:2] (1 row)
还可以使用函数array_prepend、 array_append或array_cat 构造数组。前两个只支持一维数组,但array_cat 支持多维数组。 注意,相对于直接使用这些函数,更推荐使用上面讨论的连接操作符。 实际上,这些函数主要用于实现连接操作符。不过,在创建用户 自定义聚合时它们可能直接有用。一些例子:
SELECT array_prepend(1, ARRAY[2,3]);
array_prepend
---------------
{1,2,3}
(1 row)
SELECT array_append(ARRAY[1,2], 3);
array_append
--------------
{1,2,3}
(1 row)
SELECT array_cat(ARRAY[1,2], ARRAY[3,4]);
array_cat
-----------
{1,2,3,4}
(1 row)
SELECT array_cat(ARRAY[[1,2],[3,4]], ARRAY[5,6]);
array_cat
---------------------
{{1,2},{3,4},{5,6}}
(1 row)
SELECT array_cat(ARRAY[5,6], ARRAY[[1,2],[3,4]]);
array_cat
---------------------
{{5,6},{1,2},{3,4}}
要在数组中搜索一个值,必须检查数组的每个值。如果你知道 数组的大小,可以手工完成。例如:
SELECT * FROM sal_emp WHERE pay_by_quarter[1] = 10000 OR
pay_by_quarter[2] = 10000 OR
pay_by_quarter[3] = 10000 OR
pay_by_quarter[4] = 10000;
然而,对于大型数组这很快就会变得繁琐,而且在数组大小不确定时 也帮不上忙。第 9.17 节中描述了 一种替代方法。上面的查询可以替换为:
SELECT * FROM sal_emp WHERE 10000 = ANY (pay_by_quarter);
此外,你还可以找出数组中所有值都等于 10000 的行:
SELECT * FROM sal_emp WHERE 10000 = ALL (pay_by_quarter);
数组不是集合;搜索特定数组元素可能表明数据库设计不当。 考虑使用一个独立的表,其中每个原本会是数组元素的项对应 一行。这样更容易搜索,而且在元素数量很大时可能有更好 的可伸缩性。
数组值的外部文本表示由若干项构成,这些项按照数组元素类型的 I/O 转换规则解释,外加指示数组结构的装饰。装饰由环绕数组值的 花括号({和})以及相邻项之间的分隔符 字符组成。分隔符通常是逗号(,),但也可以是别的: 它由数组元素类型的typdelim设置决定。(在 PostgreSQL发行版提供的标准数据类型中, box类型使用分号(;),其他所有类型都 使用逗号。)在多维数组中,每个维度(行、平面、立方体等)都有 自己的一层花括号,并且在同层的、由花括号括起的相邻各项之间必须写上 分隔符。你可以在左花括号之前、右花括号之后或任何单个项字符串 之前写空白。但项后面的空白不会被忽略:跳过前导空白后, 直到下一个右花括号或分隔符之前的所有内容都被当作项的值。
如前所述,写数组值时可以给任何单个数组元素加双引号。如果 元素值会导致数组值解析器混淆,你必须这样做。 例如,包含花括号、逗号(或任何分隔符字符)、双引号、反斜线或 前导空白的元素必须加双引号。要在加了引号的数组元素值中放入 双引号或反斜线,需要在它前面加一个反斜线。另外,你也可以 使用反斜线转义来保护所有会被当作数组语法或可忽略空白的 数据字符。
如果元素值是空字符串或者包含花括号、分隔符字符、双引号、 反斜线或空白,数组输出例程会给它们加上双引号。元素值中 内嵌的双引号和反斜线将被反斜线转义。对于数字数据类型, 可以放心地假设永远不会出现双引号,但对于文本数据类型, 应当准备同时应对有无引号两种情况。(这是与 7.2 之前的 PostgreSQL版本相比的一个行为变化。)
请记住,你在 SQL 命令中写的内容会先被解释为字符串字面量, 然后再被解释为数组。这会使你需要的反斜线数量加倍。例如, 要插入一个包含一个反斜线和一个双引号的text数组值, 你需要写
INSERT ... VALUES ('{"\\\\","\\""}');
字符串字面量处理器会去掉一层反斜线,因此到达数组值解析器的 内容看起来像{"\\","\""}。反过来,送给text 数据类型输入例程的字符串分别变成\和"。 (如果我们使用的是其输入例程也特殊处理反斜线的数据类型, 例如bytea,那么要在存储的数组元素中放入一个反斜线, 命令中可能需要多达八个反斜线。)
在 SQL 命令中写数组值时,ARRAY构造器语法往往比 数组文字语法更容易使用。在ARRAY中,单个元素值的 写法与它们不是数组成员时的写法相同。
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