前天我们通过一段代码展示了如何通过Python的Pandas包生成一个日历表,如果各位感兴趣可以参考:通过Pandas生成日历表;

不得不说在 DB Engine(http://db-engines.com/en/ranking)排行榜中,PostgreSQL最近几年一直都很稳定,并且在各个云平台中都有非常成熟的PaaS产品供各个企业应用,那么我们今天的目标就是演示一下如何通过#postgresql#来生成类似的日历表。

本文使用的PostgreSQL版本为14.1,Windows Server 2016环境下运行。C语言日历代码(日历代码实现)(1)

DB Engine Ranking


一些重要的功能

GENERATE_SERIES

在完成解决方案之前,我们先了解PostgreSQL的一个函数:“GENERATE_SERIES”,通过字面意思应该能大致猜出来,这个函数可以生成一个序列的数据,直白讲就是生成单列的一个数据表。

我们先通过psql命令得到对于此函数的描述,如下图所示:C语言日历代码(日历代码实现)(2)

GENERATE_SERIES Description in psql

此函数主要有几个特点:

  1. 可以返回整型(bigint,int),浮点类型(numeric)序列;
  2. 可以返回带时区的时间戳类型(timestamp)序列;
  3. 可以返回不带时区的时间戳类型(timestamp)序列;

简单举个例子:

1.1 返回整型序列

SELECT GENERATE_SERIES(1, 10);

结果如下所示:C语言日历代码(日历代码实现)(3)

返回整型序列

  • 当指定起点,终点,步长参数

步长可以理解为跳跃值,从1开始,如果步长为2,那么下一个数字应该是1 + 2 = 3,以此类推;

SELECT GENERATE_SERIES(1, 10, 2);

C语言日历代码(日历代码实现)(4)

返回整型序列,指定步长

1.2 返回浮点类型序列

此功能类似于返回整型序列,不同点是传入的可以是带小数位的浮点类型数据,如下图所示:

SELECT GENERATE_SERIES(1.1, 10.9, 0.5);

C语言日历代码(日历代码实现)(5)

返回浮点类型序列,指定步长

1.3 返回时间戳(timestamp)序列

此功能可以通过指定起点,终点和步长三个参数,返回一段时间戳的序列数据,如下图所示:

SELECT GENERATE_SERIES('2022-01-01'::TIMESTAMP, '2022-01-31'::TIMESTAMP, '1 DAY') AS datum;

C语言日历代码(日历代码实现)(6)

返回时间戳序列

需要注意的是:

  • 必须同时指定三个参数,起点,终点,步长;
  • 起点和终点参数,必须是时间戳类型(timestamp),如果传入的是日期类型,需要显示转换;
  • 步长可以是小时,分钟,秒,天,星期,年等;

日期类型数据操作

我们需要记住这一个操作:日期 + 整数 = 日期,如下面例子所示:

date + integer → dateAdd a number of days to a datedate '2022-01-09' + 5 → 2022-01-14

C语言日历代码(日历代码实现)(7)

Case 1: 当月计算C语言日历代码(日历代码实现)(8)

Case 2: 跨月计算

下面我们结合GENERATE_SERIES 函数实现如何得到一个日期类型的序列;

起点:2022-01-01, 终点:2022-01-31;这两个时间点中间间隔了30天,通过代码实现如下:

SELECT '2022-01-01'::DATE + s.a AS datumFROM GENERATE_SERIES(0, 30) AS s(a);

结果如下图所示:C语言日历代码(日历代码实现)(9)

通过GENERATE_SERIES函数返回日期类型序列

这种方案的优势是:

  1. 返回日期类型序列,原函数仅支持传入时间戳类型数据;
  2. 不需要按日期时间的Interval指定时间间隔,将时间间隔默认为1天。

自定义函数

通过上面的练习,我们已经能够通过传入开始日期和间隔天数得到我们想要的结果。可是如果业务上经常变换开始日期和时间间隔,我们还需要不断的重写SQL语句。为了避免重新改写SQL语句,我们将定义一个函数“get_calendar”,并将“开始日期”(start_dt)和“时间间隔”(days)做为参数传入,从而使我们的结果和语句更加灵活。

代码如下所示:

CREATE OR REPLACE FUNCTION public.get_calendar(	start_dt date,	days integer)    RETURNS TABLE(datum date)     LANGUAGE 'sql'	AS $BODY$SELECT start_dt + s.a AS datumFROM GENERATE_SERIES(0, days) AS s(a)GROUP BY s.aORDER BY 1;$BODY$;

简单测试一下,依然将‘2022-01-01’作为开始日期,时间间隔设置为30天:

SELECT * FROM get_calendar('2022-01-01', 30);

C语言日历代码(日历代码实现)(10)

自定义函数让代码更加灵活


完整代码实现

最终,我们将通过PostgreSQL的大量日期和字符串转换函数,扩展我们的自定义函数“get_calendar”,得到一个完整的日历表,具体代码如下所示。

/* Author: Derek ZhuDate: 2022-01-08Purpose: Calendar table practice in PostgreSQL 14.1Description:    Start date: 2022-01-01    Set days length in 2nd argument of 'Genarate_series' function */-- FUNCTION: public.get_calendar(date, integer)-- DROP FUNCTION IF EXISTS public.get_calendar(date, integer);CREATE OR REPLACE FUNCTION public.get_calendar(	start_dt date,	days integer)    RETURNS TABLE(datum date, year numeric, month numeric, day_of_month numeric, week_of_year numeric, iso_day_of_week numeric, year_calendar_week text, day_of_year numeric, quarter_of_year numeric, quartal text, year_quartal text, day_name text, month_name text, year_month text, year_half integer, leap_year boolean, weekend text, cw_start date, cw_end date, month_start date, month_end date)     LANGUAGE 'sql'    COST 100    VOLATILE PARALLEL UNSAFE    ROWS 1000AS $BODY$SELECT  datum,  EXTRACT(YEAR FROM datum) AS "year",  EXTRACT(MONTH FROM datum) AS "month",  EXTRACT(DAY FROM datum) AS day_of_month,  EXTRACT(WEEK FROM datum) AS week_of_year,  -- ISO 8601 day of the week numbering, The day of the week as Monday (1) to Sunday (7)  EXTRACT(ISODOW FROM datum) AS iso_day_of_week,  -- Standard Gregorian day of the week numbering, The day of the week as Sunday (0) to Saturday (6)  -- EXTRACT(DOW FROM datum) AS day_of_week,  -- ISO calendar year and week  TO_CHAR(datum, 'iyyy/IW') AS year_calendar_week,  EXTRACT(DOY FROM datum) AS day_of_year,  EXTRACT(QUARTER FROM datum) AS quarter_of_year,  'Q' || TO_CHAR(datum, 'Q') AS quartal,  TO_CHAR(datum, 'yyyy/"Q"Q') AS year_quartal,  TO_CHAR(datum, 'TMDay') AS day_name,  TO_CHAR(datum, 'TMMonth') AS month_name,  TO_CHAR(datum, 'yyyy/mm') AS year_month,  -- Half year  CASE WHEN EXTRACT(MONTH FROM datum) < 7 THEN 1 ELSE 2 END AS year_half,  -- Leap year  CASE WHEN EXTRACT(YEAR FROM datum) % 4 = 0 THEN TRUE ELSE FALSE END AS leap_year,  -- Weekend  CASE WHEN EXTRACT(ISODOW FROM datum) in (6, 7) THEN 'Weekend' ELSE 'Weekday' END AS weekend,  -- ISO start and end of the week of this date  datum + (1 - EXTRACT(ISODOW FROM datum))::integer AS cw_start,  datum + (7 - EXTRACT(ISODOW FROM datum))::integer AS cw_end,  -- Start and end of the month of this date  datum + (1 - EXTRACT(DAY FROM datum))::integer AS month_start,  ((datum + (1 - EXTRACT(DAY FROM datum))::integer + '1 month'::interval)::date - '1 day'::interval)::DATE AS month_endFROM (	SELECT start_dt + s.a AS datumFROM GENERATE_SERIES(0, days) AS s(a)GROUP BY s.a) AS calendarORDER BY 1;$BODY$;ALTER FUNCTION public.get_calendar(date, integer)    OWNER TO postgres;

得到2022年全年日历,如下所示:

SELECT * FROM get_calendar('2022-01-01', 364);

C语言日历代码(日历代码实现)(11)

2022 Calendar Table

通过文本编辑器观察结果,如下所示:C语言日历代码(日历代码实现)(12)

Calendar data in csv

通过Excel观察结果,如下所示:C语言日历代码(日历代码实现)(13)

Calendar data in excel

至此,我们已经完成了所有功能;


总结

通过PostgreSQL生成日历表主要有下面几个注意点:

  1. ISO8601标准中,一个星期的天数为:Monday (1) ~ Sunday (7);
  2. 理解并灵活应用GENERATE_SERIES函数生成日期序列;
  3. 养成模块化思维习惯,将通用的数据操作抽象为函数或方法,能够扩展应用范围;

与前日通过Python Pandas的案例一样,我们最终也将解决方案抽象为一个函数,供后期灵活调用,虽然传入的参数和最终的结果不完全一致,但是整体思路是类似的。

想对自己说的话

PostgreSQL 目前在很多企业都在大量使用,通过PG集群搭建数据仓库平台也是很多企业近些年在努力做的实现,去IOE早已执行多年,使用开源软件替换商用软件也是大势所趋,PG应该被重视起来,对于PG的一些常见和重要的操作,也要应该熟记于心。

至于MySQL和PG选哪个这种神仙打架的事情,真没时间想那么多,纯开源,还是PG吧~