永不言败 发表于 2019-6-20 14:48:11

Sql Server数据库类似正则表达式的字符处理问题


SQL Serve提供了简单的字符模糊匹配功能,比如:like,patindex,不过对于某些字符处理场景还显得并不足够,日常碰到的几个问题有:

1.同一个字符/字符串,出现了多少次
2.同一个字符,第N次出现的位置
3.多个相同字符连续,合并为一个字符
4.是否为有效IP /身份证号/ 手机号等

一、同一个字符/字符串,出现了多少次
同一个字符,将其替换为空串,即可计算
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABCBDBE'
set @str = 'B'
select len(@text) - len(replace(@text,@str,''))

同一个字符串,仍然是替换,因为是多个字符,方法1替换后需要做一次除法;方法2替换时增加一个字符,则不需要
--方法1
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABBBCBBBDBBBE'
set @str = 'BBB'
select (len(@text) - len(replace(@text,@str,'')))/len(@str)
--方法2
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABBBCBBBDBBBE'
set @str = 'BBB'
select len(replace(@text,@str,@str+'_')) - len(@text)

二、同一个字符/字符串,第Ñ次出现的位置
SQL SERVER定位字符位置的函数为CHARINDEX:

CHARINDEX ( expressionToFind , expressionToSearch [ , start_location ] )
可以从指定位置起开始检索,但是不能取第Ñ次出现的位置,需要自己写SQL来补充,有以下几种思路:

1.自定义函数,循环中每次为charindex加一个计数,直到为N.
if object_id('NthChar','FN') is not null
drop function Nthchar
GO
create function NthChar
(
@source_string as nvarchar(4000),
@sub_stringas nvarchar(1024),
@nth      as int
)
returns int
as
begin
declare @postion int
declare @countint
set @postion = CHARINDEX(@sub_string, @source_string)
set @count = 0
while @postion > 0
begin
    set @count = @count + 1
    if @count = @nth
    begin
      break
    end
    set @postion = CHARINDEX(@sub_string, @source_string, @postion + 1)
End
return @postion
end
GO
--select dbo.NthChar('abcabc','abc',2)
--4

2.通过CTE,对待处理的整个表字段操作,递归中每次为charindex加一个计数,直到为N
if object_id('tempdb..#T') is not null
drop table #T
create table #T
(
source_string nvarchar(4000)
)
insert into #T values (N'我们我们')
insert into #T values (N'我我哦我')
declare @sub_string nvarchar(1024)
declare @nth    int
set @sub_string = N'我们'
set @nth = 2
;with T(source_string, starts, pos, nth)
as (
select source_string, 1, charindex(@sub_string, source_string), 1 from #t
union all
select source_string, pos + 1, charindex(@sub_string, source_string, pos + 1), nth+1 from T
where pos > 0
)
select
source_string, pos, nth
from T
where pos <> 0
and nth = @nth
order by source_string, starts
--source_stringposnth
--我们我们32
3.借助数字表(tally table),到不同起点位置去做charindex,需要先自己构造个数字表
--numbers/tally table
IF EXISTS (select * from dbo.sysobjects where id = object_id(N'.') and OBJECTPROPERTY(id, N'IsUserTable') = 1)
DROP TABLE dbo.Numbers
--===== Create and populate the Tally table on the fly
SELECT TOP 1000000
    IDENTITY(int,1,1) AS number
INTO dbo.Numbers
FROM master.dbo.syscolumns sc1,
    master.dbo.syscolumns sc2
--===== Add a Primary Key to maximize performance
ALTER TABLE dbo.Numbers
    ADD CONSTRAINT PK_numbers_number PRIMARY KEY CLUSTERED (number)
--===== Allow the general public to use it
GRANT SELECT ON dbo.Numbers TO PUBLIC
--以上数字表创建一次即可,不需要每次都重复创建
DECLARE @source_stringnvarchar(4000),
    @sub_string    nvarchar(1024),
    @nth       int
SET @source_string = 'abcabcvvvvabc'
SET @sub_string = 'abc'
SET @nth = 2
;WITH T
AS
(   
SELECT ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY number) AS nth,
    number AS
FROM dbo.Numbers n
WHERE n.number <= LEN(@source_string)
AND CHARINDEX(@sub_string, @source_string, n.number)-number = 0
----OR
--AND SUBSTRING(@source_string,number,LEN(@sub_string)) = @sub_string
)
SELECT * FROM T WHERE nth = @nth
4.通过CROSS APPLY结合charindex,适用于N值较小的时候,因为CROSS APPLY的次数要随着N的变大而增加,语句也要做相应的修改
declare @T table
(
source_string nvarchar(4000)
)
insert into @T values
('abcabc'),
('abcabcvvvvabc')
declare @sub_string nvarchar(1024)
set @sub_string = 'abc'
select source_string,
    p1.pos as no1,
    p2.pos as no2,
    p3.pos as no3
from @T
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string))) as P1(Pos)
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string, P1.Pos+1))) as P2(Pos)
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string, P2.Pos+1))) as P3(Pos)
5.在SSIS里有内置的函数,但T-SQL中并没有
--FINDSTRING in SQL Server 2005 SSIS
FINDSTRING(, "|", 2),
--TOKEN in SQL Server 2012 SSIS
TOKEN(Col1,"|",3)
注:不难发现,这些方法和字符串拆分的逻辑是类似的,只不过一个是定位,一个是截取,如果要获取第Ñ个字符左右的一个/多个字符,有了Ñ的位置,再结合子去截取即可;

三、多个相同字符连续,合并为一个字符
最常见的就是把多个连续的空格合并为一个空格,解决思路有两个:
1.比较容易想到的就是用多个替换
但是究竟需要更换多少次并不确定,所以还得循环多次才行
--把两个连续空格替换成一个空格,然后循环,直到charindex检查不到两个连续空格
declare @str varchar(100)
set @str='abc    abc   kljlk   kljkl'
while(charindex(' ',@str)>0)
begin
select @str=replace(@str,' ',' ')
end
select @str
2.按照空格把字符串拆开
对每一段拆分开的字符串修剪或者更换后,再用一个空格连接,有点繁琐,没写代码示例,如何拆分字符串可参考:“第Ñ次出现的位置”;

四、是否为有效的IP /身份证号/手机号等
类似IP /身份证号/手机号等这些字符串,往往都有自身特定的规律,通过串去逐位或逐段判断是可以的,但SQL语句的方式往往性能不佳,建议尝试正则函数,见下。

五、正则表达式函数
1. 甲骨文
从10克开始,可以在查询中使用正则表达式,它通过一些支持正则表达式的函数来实现:
Oracle 10 g
REGEXP_LIKE
REGEXP_REPLACE
REGEXP_INSTR
REGEXP_SUBSTR
Oracle 11g (新增)
REGEXP_COUNT
甲骨文用REGEXP函数处理上面几个问题:
(1)同一个字符/字符串,出现了多少次
select length(regexp_replace('123-345-566', '[^-]', '')) from dual;
select REGEXP_COUNT('123-345-566', '-') from dual; --Oracle 11g
(2)同一个字符/字符串,第N次出现的位置
不需要正则,ORACLE的INSTR可以直接查找位置:
instr('source_string','sub_string' [,n][,m])
Ñ表示从第Ñ个字符开始搜索,缺省值为1,M表示第米次出现,缺省值为1。
select instr('abcdefghijkabc','abc', 1, 2) position from dual;
(3)多个相同字符连续,合并为一个字符
select regexp_replace(trim('agc ff '),'\s+',' ') from dual;
(4)是否为有效IP /身份证号/手机号等
--是否为有效IP
WITH IP
AS(
SELECT '10.20.30.40' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT 'a.b.c.d' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT '256.123.0.254' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT '255.255.255.255' ip_address FROM dual
)
SELECT *
FROM IP
WHERE REGEXP_LIKE(ip_address, '^(({1}||1|2|25)\.){3}({1}||1|2|25)

2. SQL Server
目前最新版本为SQL Server 2017,还没有对REGEXP函数的支持,需要通用CLR来扩展,如下为CLR实现REG_REPLACE:
--1. 开启 CLR
EXEC sp_configure 'show advanced options' , '1'
GO
RECONFIGURE
GO
EXEC sp_configure 'clr enabled' , '1'
GO
RECONFIGURE
GO
EXEC sp_configure 'show advanced options' , '0';
GO

3. 创建 Assembly
--3. 创建 CLR 函数
CREATE FUNCTION .(@input (4000), @pattern (4000), @replacement (4000))
RETURNS (4000) WITH EXECUTE AS CALLER, RETURNS NULL ON NULL INPUT
AS
EXTERNAL NAME ..
GO
--4. 使用regex_replace替换多个空格为一个空格
select dbo.regex_replace('agc ff ','\s+',' ');
注:通过CLR实现更多REGEXP函数,如果有高级语言开发能力,可以自行开发;或者直接使用一些开源贡献也行;

小结:
1. 非正则SQL语句的思路,对不同数据库往往都适用;
2. 正则表达式中的规则(pattern) 在不同开发语言里,有很多语法是相通的,通常是遵守perl或者linux shell中的sed等工具的规则;
3. 从性能上来看,通用SQL判断 > REGEXP函数 > 自定义SQL函数。);
--是否为有效身份证/手机号,暂未举例

2. SQL Server
目前最新版本为SQL Server 2017,还没有对REGEXP函数的支持,需要通用CLR来扩展,如下为CLR实现REG_REPLACE:
[        DISCUZ_CODE_11        ]

3. 创建 Assembly
--3. 创建 CLR 函数
CREATE FUNCTION .(@input (4000), @pattern (4000), @replacement (4000))
RETURNS (4000) WITH EXECUTE AS CALLER, RETURNS NULL ON NULL INPUT
AS
EXTERNAL NAME ..
GO
--4. 使用regex_replace替换多个空格为一个空格
select dbo.regex_replace('agc ff ','\s+',' ');
注:通过CLR实现更多REGEXP函数,如果有高级语言开发能力,可以自行开发;或者直接使用一些开源贡献也行;

小结:
1. 非正则SQL语句的思路,对不同数据库往往都适用;
2. 正则表达式中的规则(pattern) 在不同开发语言里,有很多语法是相通的,通常是遵守perl或者linux shell中的sed等工具的规则;
3. 从性能上来看,通用SQL判断 > REGEXP函数 > 自定义SQL函数。
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