SQL PostgreSQL中的计算列/虚拟列/派生列

在本文中，我们将介绍SQL中的计算列（Computed Columns），也叫做虚拟列（Virtual Columns）或派生列（Derived Columns）。这是一种在数据库表中定义的列，其值是通过计算其他列的结果得出的。通过使用计算列，我们可以在不改变表结构的情况下，方便地为数据表添加新的计算属性。

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什么是计算列?

计算列是一种虚拟的列，其值是通过对其他列进行计算得出的。它在表中并不占用实际的存储空间，而是在查询时动态计算得出。计算列的值是根据表中已有的列的值通过特定的计算公式得出的。

假设我们有一个存储商品信息的表Products，其中包含ProductID、ProductName、ProductPrice和ProductQuantity等列。现在我们希望计算出每种商品的总价值，可以通过定义一个计算列TotalValue来实现。

CREATE TABLE Products (
  ProductID SERIAL,
  ProductName VARCHAR(50),
  ProductPrice DECIMAL(10, 2),
  ProductQuantity INT,
  TotalValue DECIMAL(10, 2) GENERATED ALWAYS AS (ProductPrice * ProductQuantity) STORED
);

在上面的例子中，我们使用GENERATED ALWAYS关键字来定义计算列，然后使用表达式(ProductPrice * ProductQuantity)来计算每个商品的总价值。在存储上，计算列的值并不需要实际占用存储空间，因此我们使用STORED关键字来指示计算列的值在存储时计算并保存。这样，每当我们插入或更新表中的数据时，计算列的值都会相应地进行计算和更新。

计算列的使用场景

计算列在实际应用中有许多使用场景。下面我们介绍几个常见的使用场景，并给出相应的示例。

1. 拼接字符串

假设我们有一个存储用户信息的表Users，其中包含FirstName和LastName等列。现在我们希望在查询用户信息时，方便地获得用户的全名，可以通过定义一个计算列FullName来实现。

CREATE TABLE Users (
  UserID SERIAL,
  FirstName VARCHAR(50),
  LastName VARCHAR(50),
  FullName VARCHAR(100) GENERATED ALWAYS AS (FirstName || ' ' || LastName) STORED
);

在上面的例子中，我们使用GENERATED ALWAYS关键字来定义计算列，然后使用表达式(FirstName || ' ' || LastName)来将FirstName和LastName进行拼接。在存储上，计算列的值并不需要实际占用存储空间，因此我们使用STORED关键字来指示计算列的值在存储时计算并保存。

2. 计算百分比

假设我们有一个存储销售订单信息的表Orders，其中包含OrderID、TotalPrice和Discount等列。现在我们希望在查询订单信息时，方便地获得订单的折扣金额和折扣百分比，可以通过定义两个计算列DiscountAmount和DiscountPercentage来实现。

CREATE TABLE Orders (
  OrderID SERIAL,
  TotalPrice DECIMAL(10, 2),
  Discount DECIMAL(4, 2),
  DiscountAmount DECIMAL(10, 2) GENERATED ALWAYS AS (TotalPrice * Discount / 100) STORED,
  DiscountPercentage DECIMAL(4, 2) GENERATED ALWAYS AS (Discount / TotalPrice * 100) STORED
);

在上面的例子中，我们分别使用GENERATED ALWAYS关键字来定义计算列DiscountAmount和DiscountPercentage。计算列DiscountAmount的值通过表达式(TotalPrice * Discount / 100)进行计算，而计算列DiscountPercentage的值则通过表达式(Discount / TotalPrice * 100)进行计算。在存储上，这两个计算列的值并不需要实际占用存储空间。

3. 计算日期间隔

假设我们有一个存储事件信息的表Events，其中包含EventID、StartDate和EndDate等列。现在我们希望在查询事件信息时，方便地获得事件的持续时间，可以通过定义一个计算列Duration来实现。

CREATE TABLE Events (
  EventID SERIAL,
  StartDate DATE,
  EndDate DATE,
  Duration INTERVAL GENERATED ALWAYS AS (EndDate - StartDate) STORED
);

在上面的例子中，我们使用GENERATED ALWAYS关键字来定义计算列Duration，并使用表达式(EndDate - StartDate)来计算日期间隔。在存储上，计算列的值并不需要实际占用存储空间。

总结

计算列是一种非常有用的功能，它使我们能够方便地在数据库表中添加新的计算属性，而不需要改变表结构。通过定义计算列，我们可以通过对其他列进行计算来获取新的列的值，从而满足各种不同的应用场景。

在本文中，我们介绍了计算列在PostgreSQL中的使用方法，并给出了几个常见的使用场景和相应的示例。希望这些内容对你在实际的SQL开发中有所帮助！