MySQL 存储函数：数据库的自定义函数

在数据库开发中，存储函数（Stored Function）是一种非常有用的工具。它允许我们创建自定义的函数，这些函数可以在 SQL 查询中像内置函数一样使用，用于实现特定的逻辑和计算。本文将深入探讨 MySQL 存储函数的概念、与存储过程的区别、语法、以及实际应用，帮助你更好地利用存储函数扩展 MySQL 的功能。

一、什么是存储函数？

存储函数是一组预编译的SQL语句，它们被保存在数据库中，并且可以通过调用该函数来执行这些语句。与存储过程不同的是，存储函数必须返回一个单一的结果值。这使得它们非常适合用于执行复杂的计算或查询，并将结果返回给调用者。与存储过程类似，存储函数也具有以下特点：

预编译：存储函数在创建时会被编译成可执行代码，这使得存储函数的执行速度比普通的 SQL 语句更快。
存储在数据库服务器：存储函数代码存储在数据库服务器端，避免了客户端和服务器之间传输大量的 SQL 语句，减少了网络开销。
通过名称调用：存储函数可以通过名称来调用，方便代码的复用。
返回值：存储函数必须返回一个值，可以在 SQL 查询语句中使用。
模块化：存储函数可以实现代码的模块化，提高代码的可维护性。
权限控制：可以通过数据库的权限机制来限制存储函数的访问权限。

二、存储函数与存储过程的区别

特性	存储过程 (Stored Procedure)	存储函数 (Stored Function)
主要目的	执行一系列 SQL 语句，完成特定操作	执行计算或数据处理，返回一个值
返回值	可以有多个输出参数或无返回值	必须返回一个值
调用方式	使用 CALL 语句	在 SQL 查询语句中使用，像内置函数一样
使用场景	适用于复杂业务逻辑、数据操作	适用于数据计算、格式化、验证等
事务	可以使用事务	通常不能使用事务

三、存储函数的语法结构

3.1 创建存储函数：CREATE FUNCTION

DELIMITER //

CREATE FUNCTION 函数名 (
  [IN] 参数名 数据类型,
  [IN] 参数名 数据类型,
  ...
)
RETURNS 返回值数据类型
[函数特性]
BEGIN
  -- SQL 语句
  -- 返回值
  RETURN 值;
END //

DELIMITER ;

DELIMITER: 在 MySQL 中，默认的语句结束符号是分号（;）。当你在存储过程或触发器中编写包含多个语句的代码时，MySQL 会将每个分号视为一个语句的结束，这会导致语法错误，因为存储过程或触发器需要包含多个语句。为了解决这个问题，可以使用 DELIMITER 命令来更改语句的结束符号。上述使用 DELIMITER // 命令将语句结束符号更改为双斜线（//），在END结尾加上双斜线（//）标志着函数结尾，然后使用DELIMITER ;将结束符号改回分号（;），完成命令。
CREATE FUNCTION: 创建存储函数的关键字。函数名: 存储函数的名称。
IN: 输入参数，存储函数需要从外部接收的参数(存储函数只支持 IN 参数，不支持 OUT 和 INOUT 参数)。
RETURNS 返回值数据类型: 指定存储函数返回值的类型。
函数特性: 存储函数的特性，分为如下几类。
- DETERMINISTIC : 表示函数每次输入相同的参数都会返回相同的结果。
- NOT DETERMINISTIC: 表示函数每次输入相同的参数，可能会返回不同的结果，例如其中使用了NOW()。
- NO SQL: 表示存储函数不读取或修改数据库中的任何数据。
- READS SQL DATA: 表示存储函数读取数据库中的数据，但不修改数据。
- MODIFIES SQL DATA: 表示存储函数会修改数据库中的数据。
- SQL SECURITY DEFINER: 表示使用存储函数创建者的权限执行。
- SQL SECURITY INVOKER: 表示存储函数以调用者 (调用存储函数的用户) 的权限执行。
- COMMENT 'string': 用于为存储函数添加注释，方便文档记录。
- LANGUAGE SQL(可选): 用于声明存储函数使用 SQL 语言编写。
BEGIN ... END: 定义存储函数的起始和结束。
RETURN 值: 指定函数的返回值。

3.2 调用存储函数：

SELECT 函数名(参数1, 参数2, ...);

3.3 删除存储函数：DROP FUNCTION

DROP FUNCTION IF EXISTS 函数名;

3.4 变量声明与赋值

DECLARE v_count INT DEFAULT 0;

SET v_count = (SELECT COUNT(*) FROM employees WHERE salary > 5000);

3.5 条件判断

IF 条件 THEN
   -- SQL 语句
ELSEIF 条件 THEN
    -- SQL 语句
ELSE
  -- SQL 语句
END IF;

3.6 条件判断

WHILE 条件 DO
    -- SQL 语句
 END WHILE;

3.7 错误处理

DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND
BEGIN
    -- Error handling code
    RETURN 0;  -- Return a default value in case of an error
END;

四、存储函数的示例

计算员工奖金：假设我们需要根据员工的工作年限和绩效评分来计算他们的奖金。工作年限超过5年且绩效评分为优秀的员工将获得基本工资10%的奖金，如果没有就只能获得工资5%的奖金。我们可以编写一个存储函数来实现这一需求。
表结构

CREATE TABLE employees (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    hire_date DATE,
    performance_rating ENUM('Poor', 'Average', 'Good', 'Excellent'),
    base_salary DECIMAL(10,2),
    department_id INT
);

插入数据

INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (1, 'Alice', '2015-06-01', 'Excellent', 8000.00, 1);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (2, 'Bob', '2017-03-15', 'Good', 6500.00, 1);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (3, 'Carol', '2019-09-22', 'Average', 5000.00, 2);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (4, 'Dave', '2016-11-10', 'Poor', 4500.00, 2);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (5, 'Eve', '2018-07-30', 'Good', 7000.00, 3);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (6, 'Frank', '2020-01-15', 'Excellent', 9000.00, 3);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (7, 'Grace', '2014-05-05', 'Excellent', 10000.00, 4);
INSERT INTO employees (emp_id, name, hire_date, performance_rating, base_salary, department_id) VALUES (8, 'Heidi', '2019-12-01', 'Average', 5500.00, 4);

存储函数实现

CREATE FUNCTION CalculateBonus(p_emp_id INT)
RETURNS DECIMAL(10,2)
READS SQL DATA
BEGIN
    DECLARE v_years_of_service INT;
    DECLARE v_performance_rating ENUM('Poor', 'Average', 'Good', 'Excellent');
    DECLARE v_bonus DECIMAL(10,2);

    -- 获取指定员工的服务年限和绩效评分
    SELECT TIMESTAMPDIFF(YEAR, hire_date, CURDATE()), performance_rating 
    INTO v_years_of_service, v_performance_rating
    FROM employees
    WHERE emp_id = p_emp_id;

    -- 根据条件计算奖金
    IF v_years_of_service > 5 AND v_performance_rating = 'Excellent' THEN
        SELECT base_salary * 0.1 INTO v_bonus FROM employees WHERE emp_id = p_emp_id;
    ELSE
        SELECT base_salary * 0.05 INTO v_bonus FROM employees WHERE emp_id = p_emp_id;
    END IF;

    RETURN v_bonus;
END

五、最佳实践

谨慎使用存储函数：存储函数适用于简单的计算和数据处理，避免在存储函数中执行复杂的查询操作。避免使用存储函数处理事务，存储函数不能进行事务控制。
保持存储函数简洁：存储函数应该只完成特定的功能，避免过于复杂。存储函数的逻辑应该尽量简单清晰，便于理解和维护。
使用 DETERMINISTIC：如果存储函数的输出只依赖于输入参数，则应该使用 DETERMINISTIC 特性，这样可以提高 MySQL 查询优化器的性能。如果存储函数的输出不只依赖于输入参数，例如使用 NOW() 等函数，则不应该使用 DETERMINISTIC 特性。
良好的代码风格：使用有意义的函数名和变量名。使用缩进和注释，保持代码可读性。
权限控制：应该控制存储函数的访问权限，只允许有权限的用户访问。
避免副作用：存储函数应该避免产生副作用，例如修改数据库表中的数据，应该使用存储过程来完成此类操作。