MySQL常用函数详解之数值函数

MySQL提供了丰富的数值函数，帮助我们高效地进行数值计算、类型转换、随机数生成等操作，无论是简单的加减乘除，还是复杂的数学运算，这些函数都能大显身手。本文我将深入剖析MySQL常用数值函数的功能、语法及应用场景，并结合实战案例，带你全面掌握数值函数的使用技巧。

一、数值函数概述

1.1 数值函数的作用

数值函数是MySQL中专门用于处理数值型数据的工具，其主要作用包括：

• 基本数学运算：执行加、减、乘、除等基础算术运算。
• 高级数学计算：实现三角函数、对数、幂运算等复杂数学操作。
• 数值处理与转换：完成数值的取整、四舍五入、绝对值计算等处理，以及数据类型转换。
• 随机数生成：生成随机数值，满足测试数据生成、抽奖等业务需求。

1.2 数值函数分类

根据功能特性，MySQL数值函数可分为以下几类：

• 算术运算函数
• 数值处理函数
• 三角函数与反三角函数
• 对数与幂函数
• 进制转换函数
• 随机数函数

二、算术运算函数

2.1 加法运算（+）

在MySQL中，使用+运算符进行加法运算，支持两个或多个数值相加。
示例：计算orders表中quantity（数量）与unit_price（单价）的乘积，并加上shipping_fee（运费），得到订单总金额。

SELECT quantity, unit_price, shipping_fee, quantity * unit_price + shipping_fee AS total_amount
FROM orders;

2.2 减法运算（-）

-运算符用于执行减法运算，返回两个数值的差值。
示例：查询employees表中员工的salary（工资）减去tax（税款）后的实际收入。

SELECT salary, tax, salary - tax AS actual_income
FROM employees;

2.3 乘法运算（*）

*运算符用于实现乘法操作，将两个或多个数值相乘。
示例：计算products表中商品库存数量stock_quantity与每件商品的体积product_volume的总体积。

SELECT stock_quantity, product_volume, stock_quantity * product_volume AS total_volume
FROM products;

2.4 除法运算（/ 或 DIV）

/运算符执行常规除法，返回带有小数部分的结果；DIV运算符执行整数除法，返回商的整数部分。
示例：

-- 使用 / 进行常规除法
SELECT 10 / 3 AS normal_division_result; 
-- 使用 DIV 进行整数除法
SELECT 10 DIV 3 AS integer_division_result; 

2.5 取模运算（% 或 MOD）

%或MOD用于计算两个数相除的余数。
示例：在students表中，根据学生的student_id判断其是否为偶数（余数为0则为偶数）。

SELECT student_id, student_id % 2 = 0 AS is_even
FROM students;

三、数值处理函数

3.1 绝对值函数（ABS）

ABS函数用于返回数值的绝对值。
示例：计算sales表中profit（利润）字段的绝对值（若利润为负，表示亏损）。

SELECT profit, ABS(profit) AS absolute_profit
FROM sales;

3.2 取整函数

• 向上取整（CEIL 或 CEILING）：CEIL函数将数值向上取整到最接近的整数。
  示例：

  SELECT CEIL(3.14) AS ceiling_result; 
  

• 向下取整（FLOOR）：FLOOR函数将数值向下取整到最接近的整数。
  示例：

  SELECT FLOOR(3.99) AS floor_result; 
  

• 四舍五入（ROUND）：ROUND函数根据指定的小数位数对数值进行四舍五入。
  示例：将orders表中的total_amount（订单总金额）四舍五入到小数点后两位。

  SELECT total_amount, ROUND(total_amount, 2) AS rounded_amount
  FROM orders;
  

• 截断取整（TRUNCATE）：TRUNCATE函数直接截断数值的小数部分，不进行四舍五入。
  示例：

  SELECT TRUNCATE(3.14159, 2) AS truncated_result; 
  

3.3 符号函数（SIGN）

SIGN函数返回数值的符号，若数值为正返回1，为负返回-1，为0返回0。
示例：在transactions表中，判断transaction_amount（交易金额）的正负方向。

SELECT transaction_amount, SIGN(transaction_amount) AS amount_sign
FROM transactions;

四、三角函数与反三角函数

4.1 三角函数

• 正弦函数（SIN）：SIN函数返回角度的正弦值，角度以弧度为单位。
  示例：

  SELECT SIN(RADIANS(30)) AS sine_value; -- 将30度转换为弧度后计算正弦值
  

• 余弦函数（COS）：COS函数返回角度的余弦值。
  示例：

  SELECT COS(RADIANS(60)) AS cosine_value; 
  

• 正切函数（TAN）：TAN函数返回角度的正切值。
  示例：

  SELECT TAN(RADIANS(45)) AS tangent_value; 
  

4.2 反三角函数

• 反正弦函数（ASIN）：ASIN函数返回正弦值对应的角度（以弧度为单位）。
  示例：

  SELECT ASIN(0.5) AS arcsine_value; 
  

• 反余弦函数（ACOS）：ACOS函数返回余弦值对应的角度。
  示例：

  SELECT ACOS(0.5) AS arccosine_value; 
  

• 反正切函数（ATAN）：ATAN函数返回正切值对应的角度。
  示例：

  SELECT ATAN(1) AS arctangent_value; 
  

五、对数与幂函数

5.1 幂函数（POW 或 POWER 或 EXP）

• POW和POWER函数用于计算一个数的幂次方，POW(x, y)或POWER(x, y)表示x的y次方。
  示例：

  SELECT POW(2, 3) AS power_result; 
  

• EXP函数计算自然常数e的幂次方，即EXP(x)表示e的x次方。
  示例：

  SELECT EXP(1) AS exponential_result; 
  

5.2 对数函数

• 自然对数（LOG）：LOG函数返回数值的自然对数（以e为底）。
  示例：

  SELECT LOG(10) AS natural_log_result; 
  

• 以10为底的对数（LOG10）：LOG10函数返回数值以10为底的对数。
  示例：

  SELECT LOG10(100) AS log10_result; 
  

六、进制转换函数

6.1 十进制转二进制（BIN）

BIN函数将十进制数转换为二进制字符串。
示例：

SELECT BIN(10) AS binary_result; 

6.2 十进制转八进制（OCT）

OCT函数将十进制数转换为八进制字符串。
示例：

SELECT OCT(10) AS octal_result; 

6.3 十进制转十六进制（HEX）

HEX函数将十进制数转换为十六进制字符串。
示例：

SELECT HEX(10) AS hexadecimal_result; 

6.4 十六进制转十进制（CONV）

CONV函数可以将一个数从指定进制转换为另一个进制，CONV(N, from_base, to_base)表示将N从from_base进制转换为to_base进制。
示例：将十六进制数10转换为十进制。

SELECT CONV('10', 16, 10) AS converted_result; 

七、随机数函数

7.1 生成随机小数（RAND）

RAND函数生成一个大于等于0且小于1的随机浮点数。
示例：

SELECT RAND() AS random_float; 

7.2 生成指定范围内的随机整数（FLOOR(RAND() * (max - min + 1)) + min）

通过公式可以生成指定范围内的随机整数。
示例：生成1到100之间的随机整数。

SELECT FLOOR(RAND() * 100) + 1 AS random_integer; 

八、实战案例

8.1 销售数据分析

在sales表中，包含product_id（产品ID）、quantity（销售数量）、unit_price（单价）字段，需求是计算每个产品的销售总额，并四舍五入到整数，同时统计销售数量为偶数的产品数量。

SELECT product_id, ROUND(quantity * unit_price) AS total_sales_amount,SUM(CASE WHEN quantity % 2 = 0 THEN 1 ELSE 0 END) AS even_quantity_count
FROM sales
GROUP BY product_id;

8.2 抽奖活动数据生成

为模拟抽奖活动，需要在participants表中为每个参与者生成一个1到1000的随机抽奖号码lottery_number。

UPDATE participants
SET lottery_number = FLOOR(RAND() * 1000) + 1;

8.3 科学计算场景

在一个物理实验数据记录表experiment_data中，有velocity（速度）字段，需要根据速度计算对应的动能（动能公式：$E_k=\frac{1}{2}m{v}^2$，假设质量m = 1），并以科学计数法显示结果。

SELECT velocity, FORMAT(0.5 * POW(velocity, 2), 2, 'e') AS kinetic_energy
FROM experiment_data;

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