PostgreSQL 9.3 自定义聚合函数实现多行数据合并成一列

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前言

常见的一种需求，如下图(1)：
PostgreSQL 9.3 自定义聚合函数实现多行数据合并成一列
目前需要按右边的 factor_code 进行分组，将左边的 behavior_code 这一列通过指定分隔符连接起来，比如通过 <br /> 来连接，理想的效果应当是如下图(2) 这样：

下面就来讨论一下实现方式，假如在别的数据库中来实现，例如 MySQL 或 Oracle，好像没有特别方便和直接的方式，同样的在早期的 Postgres 中也是一件麻烦的事情，下面先看一下 Postgres 早期版本的解决方案~

postgres 8.x 的解决方案

没错，同标题一样，在 postgres 8.x 的版本中有几种解决办法，可以通过内置的数组函数array_to_string，也可以通过自定义 function 结合自定义聚合函数来实现，下面先看一下第一种。

array_to_string

通过嵌套子查询的方式来完成，缺点是写法是略微麻烦，而且 SQL 层次不清晰，效率也不高，下面看一下 SQL：

select array_to_string
(array(select behavior_code from t_evaluation_behavior t2 where t1.factor_code = t2.factor_code), '<br />') as behavior_code,
factor_code from t_evaluation_behavior t1 group by factor_code order by factor_code;

运行效果如图 (2) 一致，接下来再看一下第二种解决方案，通过自定义 function 结合自定义聚合函数来实现。

创建自定义聚合函数（CREATE AGGREGATE）

这种方式使用简便，就是第一次写起来略微麻烦一点。思路和上一种一致，同样是间接的利用了 array_to_string 函数，只不过是在一个自定义的 function 中去做了。关于自定义聚合函数，我们可以在官方文档中的 CREATE ARRGREAGTE 章节中看到，在 postgres 8.x 和 9.x 中基本是一致的，仅有略微差别，如下图(3) 所示：
PostgreSQL 9.3 自定义聚合函数实现多行数据合并成一列
由于我本地的 postgres 是 9.3，所以在此就着重演示一下 9.3 的 CREATE AGGREGATE（关于实现多行数据合并成一列的最简便方式不是这种，稍后在后面说）。
– name
要创建的聚集函数名（可以有模式修饰的）。
– base_type
本聚集函数要处理的基本数据类型。对于不检查输入类型的聚集来说，这个参数可以声明为”ANY”。（比如 count(*)）。
– sfunc
用于处理源数据列里的每一个输入数据的状态转换函数名称。它通常是一个双参数的函数，第一个参数的类型是 state_data_type 而第二个参数的类型是 input_data_type. 另外，对于一个不检查输入数据的聚集，该函数只接受一个类型为 state_data_type 的参数。不管是哪种情况，此函数必须返回一个类型为 state_data_type 的值。这个函数接受当前状态值和当前输入数据条目，而返回下个状态值。
– state_data_type
聚集的状态值的数据类型。
– ffunc
在转换完所有输入域 / 字段后调用的最终处理函数。它计算聚集的结果。此函数必须接受一个类型为 state_data_type 的参数。聚集的输出数据类型被定义为此函数的返回类型。如果没有声明 ffunc 则使用聚集结果的状态值作为聚集的结果，而输出类型为 state_data_type
– initial_condition
状态值的初始设置（值）。它必须是一个数据类型 state_data_type 可以接受的文本常量值。如果没有声明，状态值初始为 NULL。
– sort_operator
用于 MIN 或者 MAX 类型的聚集的相关的排序操作符。这个只是一个操作符名（可以有模式修饰）。这个操作符假设接受和聚集一样的输入数据类型。

OK，看完了所有的参数介绍，我们现在实现自己的聚合函数。

准备 sfunc

这是第一步，sfunc 需要我们自定义一个 function，根据官方文档的描述，sfunc 是一个状态转换函数，下面看一下文档中的这一段话：

PostgreSQL 创建一个类型为 stype 的临时变量。它保存这个聚集的当前内部状态。对于每个输入数据条目，都调用状态转换函数计算内部状态值的新数值。在处理完所有数据后，调用一次最终处理函数以计算聚集的返回值。如果没有最终处理函数，则将最后的状态值当做返回值。

OK，根据官方文档的描述需要两个参数，一个是 internal-state，一个是 next-data-values。下面是 sfunc 的代码：

CREATE FUNCTION "public"."NewProc"(aa _text, s text)
  RETURNS "pg_catalog"."_text" AS $BODY$
BEGIN
RETURN array_append(aa, s);
END;
$BODY$
  LANGUAGE 'plpgsql' VOLATILE COST 100
;

ALTER FUNCTION "public"."NewProc"(aa _text, s text) OWNER TO "postgres";

可以看到我们做的事情很简单，就是将聚合的数据放到一个数组里，当然也可以用一种更简便的写法来完成，即 数组操作符 ||，它可以直接将元素 put 到数组里。

准备 ffunc

完成了第一步之后，回归主题，我们要实现的是 多行数据合并成一列 ，那么很简单，上面我们用过了array_to_string 这个数组函数，这里我们同样利用这个思路，将我们准备好的数组通过指定的分隔符转换成字符串。下面是 ffunc 的代码：

CREATE FUNCTION "public"."NewProc"(aa _text)
  RETURNS "pg_catalog"."text" AS $BODY$
BEGIN
RETURN array_to_string(aa, '<br />');
END;
$BODY$
  LANGUAGE 'plpgsql' VOLATILE COST 100
;

ALTER FUNCTION "public"."NewProc"(aa _text) OWNER TO "postgres";

很简单，通过 br 分隔符将参数数组转换成字符串并返回。

CREATE AGGREGATE

上面的两个自定义函数都准备好之后，我们就可以创建我们自定义的聚合函数了，参考上面图 (3) 的语法，写出创建语句：

CREATE AGGREGATE ToOneRow(TEXT) (
    SFUNC = SFUNC_ToOneRow,
    STYPE = TEXT[],
      FINALFUNC = FFUNC_ToOneRow
);

这样我们就创建完成了，赶紧尝试运行一下是否可以使用：

select ToOneRow(behavior_code) as behavior_code,factor_code
    from t_evaluation_behavior 
        group by factor_code order by factor_code;

Congratulation！运行如上的 SQL 语句，依旧可以正确的得到和图 (2) 一模一样的结果。

最佳实践（Best Practice）

如果是在 8.x 的版本中仅仅只能通过上述的方式解决问题了，但自从 postgres 9 之后，又新增了一批内置的聚合函数，其中就包含我们上面实现的那种方式，所以 9.x 的版本也就不需要我们再去自己创建了！下面看一下官方文档中提供的 9.3 版本的内置聚合函数表：
PostgreSQL 9.3 自定义聚合函数实现多行数据合并成一列

注意一下我用红色标记出来的这个函数，是否有种豁然开朗的感觉呢？这里不得不再次赞叹一下 postgres 确实很强大！赶紧测试一下是否有效：

select string_agg(behavior_code,'<br />') as behavior_code,factor_code
    from t_evaluation_behavior 
        group by factor_code order by factor_code;

Perfect！和图 (2) 一模一样！第一个参数是需要聚合的列名，第二个参数是分隔符，这样就更加方便的完成了我们的需求~