摘要:復雜的條件在的條件查詢中,不只有這些基本的子句,還有等復雜一些的子句。這篇我們就來講一下查詢構造器如何構造這些復雜的查詢語句。
復雜的條件
在 SQL 的條件查詢中,不只有 where、or where 這些基本的子句,還有 where in、where exists、where between 等復雜一些的子句。而且即使是 where 這種基礎的子句,也有多個條件的多種邏輯組合。這篇我們就來講一下查詢構造器如何構造這些復雜的查詢語句。
where 系列 where in 子句我們回想一下使用 where in 子句的 SQL 是什么樣的:
-- 從一個數據范圍獲取 SELECT * FROM test_table WHERE age IN (18, 20, 22, 24); -- 從一個子查詢獲取 SELECT * FROM test_table WHERE username IN (SELECT username FROM test_name_table);
從一個子查詢獲取的模式有些復雜我們稍后再說,先分析下從數據范圍獲取的方式。
where in 子句判斷字段是否屬于一個數據集合,有 where in、where not in、or where in、or where not in 四種模式。我們只需構造好這個數據集合,并對集合中的數據進行數據綁定即可。
基類中添加 whereIn() 方法:
// $field where in 要查的字段 // $data 進行判斷的數據集合 // $condition in、not in 模式 // $operator AND、OR 分隔符 public function whereIn($field, array $data, $condition = "IN", $operator = "AND") { // 判斷模式和分隔符是否合法 if( ! in_array($condition, ["IN", "NOT IN"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Error whereIn mode"); } // 生成占位符,綁定數據 foreach ($data as $key => $value) { $plh = self::_getPlh(); $data[$key] = $plh; $this->_bind_params[$plh] = $value; } // 第一次調用該方法,需要 WHERE 關鍵字 if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".self::_wrapRow($field)." ".$condition." (".implode(",", $data).")"; } else { // 非初次調用,使用分隔符連接 $this->_where_str .= " ".$operator." ".self::_wrapRow($field)." ".$condition." (".implode(",", $data).")"; } // 方便鏈式調用,返回當前實例 return $this; }
關于上述代碼,由于 where in、where not in、or where in、or where not in 這寫方法的區別只是關鍵字的區別,對于字符串來說只需替換關鍵字即可。所以對于這些方法,為了方便,我們把這些模式的關鍵字作為方法的參數傳入,可以提高代碼的重用性。
那么,另外三種模式的代碼可以這么寫:
public function orWhereIn($field, array $data) { return $this->whereIn($field, $data, "IN", "OR"); } public function whereNotIn($field, array $data) { return $this->whereIn($field, $data, "NOT IN", "AND"); } public function orWhereNotIn($field, array $data) { return $this->whereIn($field, $data, "NOT IN", "OR"); }
構造測試
$driver->table("test_table") ->whereIn("age", [18, 20, 22, 24]) ->get(); $driver->table("test_table") ->Where("age", "!=", 12) ->orWhereNotIn("age", [13, 23, 26, 25]) ->get();where between 子句
where between 子句的構造和 where in 相差無幾,只有語法上的區別,而且只有 where between and、or where between and 兩種模式。
whereBetween 系列方法代碼:
public function whereBetween($field, $start, $end, $operator = "AND") { // 檢測模式是否合法 if( ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Logical operator"); } // 生成占位符,綁定數據 $start_plh = self::_getPlh(); $end_plh = self::_getPlh(); $this->_bind_params[$start_plh] = $start; $this->_bind_params[$end_plh] = $end; // 是否初次訪問? if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".self::_wrapRow($field)." BETWEEN ".$start_plh." AND ".$end_plh; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ".self::_wrapRow($field)." BETWEEN ".$start_plh." AND ".$end_plh; } return $this; } public function orWhereBetween($field, $start, $end) { return $this->whereBetween($field, $start, $end, "OR"); }where null 子句
前面的 where 子句中使用單條件模式數據為 NULL 時則進行 IS NULL 的判斷。但是我們想要一個更靈活、語義更清晰的接口,所以這里為 NULL 的判斷多帶帶編寫方法。
where null 系列代碼:
public function whereNull($field, $condition = "NULL", $operator = "AND") { if( ! in_array($condition, ["NULL", "NOT NULL"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Logical operator"); } if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE "; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." "; } $this->_where_str .= self::_wrapRow($field)." IS ".$condition." "; return $this; } public function whereNotNull($field) { return $this->whereNull($field, "NOT NULL", "AND"); } public function orWhereNull($field) { return $this->whereNull($field, "NULL", "OR"); } public function orWhereNotNull($field) { return $this->whereNull($field, "NOT NULL", "OR"); }where exists
到 where exists 子句時,構造就有些難度了。我們回憶一下使用 where exists 子句的 SQL:
SELECT * FROM table1 where exists (SELECT * FROM table2);
沒錯,和之前構造的語句不同,where exists 子句存在子查詢。之前的 sql 構造都是通過 _buildQuery() 方法按照一定的順序構造的,那么如何對子查詢進行構造呢?子查詢中的 where 子句和外層查詢的 where 子句同時存在時,又該怎么區分呢?
首先,觀察一下有子查詢的 SQL,可以看出:子查詢是一個獨立的查詢語句。
那么,能不能將子查詢語句和外層查詢語句各自多帶帶構造,然后再組合到一起成為一條完整的 SQL 呢?
當然是可以的。不過,如何去多帶帶構造子查詢語句呢?如果子查詢中還有子查詢語句呢?
我們先看下 laravel 中的 where exists 構造語句是什么樣的【1】:
DB::table("users") ->whereExists(function ($query) { $query->select(DB::raw(1)) ->from("orders") ->whereRaw("orders.user_id = users.id"); }) ->get();
laravel 查詢構造器的 whereExists() 方法接受一個閉包,閉包接收一個查詢構造器實例,用于在閉包中構造子句。
使用閉包的好處是:
給接受閉包參數的函數擴展功能 (進行子查詢語句構造)
閉包傳入函數中,函數可以控制這個閉包的執行方式,在閉包的執行前后可以做相應操作 (現場保護、恢復)
基本結構
所以參考 laravel,我們也使用傳入閉包的方式,我們先確定一下 whereExists() 方法的基本結構:
// $callback 閉包參數 // $condition exists、not exists 模式 // $operator and、or 模式 public function whereExists(Closure $callback, $condition = "EXISTS", $operator = "AND") { // 判斷模式是否合法 if( ! in_array($condition, ["EXISTS", "NOT EXISTS"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Error whereExists mode"); } // 初次調用? if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".$condition." ( "; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ".$condition." ( "; } // 進行現場保護 ... // 閉包調用,傳入當前實例 ... // 現場恢復 ... // 返回當前實例 return $this; }
因為使用到了 Closure 限制參數類型,要在基類文件的頂部加上:
use Closure;
現場的保護和恢復
上面一直再說現場的保護和恢復,那么我們保護、恢復的這個現場是什么呢?
我們先理一下構造一個普通的 SQL 的步驟:依次構造各個查詢子句、使用 _buildQuery() 方法將這些子句按照固定順序組合成 SQL。
那么在有子查詢的過程中,意味著這樣的步驟要經過兩次,但是由于要傳入當前實例 (另外新建實例的話會創建新連接),第二次查詢構造會覆蓋掉第一次構造的結果。所以,我們這里的現場就是這些構造用的子句字符串。
有了現場的保護和恢復,即使在閉包中調用閉包 (即子查詢中嵌套子查詢) 的情形下也能正確的構造需要的 SQL 語句。(有沒有覺得很像遞歸呢?的確這里是借鑒了棧的使用思路。)
首先我們需要一個保存構造字符串名稱的數組 (用來獲取構造字符串屬性),在基類添加屬性 _buildAttrs:
// 這里保存了需要保護現場的構造字符串名稱 protected $_buildAttrs = [ "_table", "_prepare_sql", "_cols_str", "_where_str", "_orderby_str", "_groupby_str", "_having_str", "_join_str", "_limit_str", ];
然后,添加保護現場和恢復現場的方法:
// 保護現場 protected function _storeBuildAttr() { $store = []; // 將實例的相關屬性保存到 $store,并返回 foreach ($this->_buildAttrs as $buildAttr) { $store[$buildAttr] = $this->$buildAttr; } return $store; } //恢復現場 protected function _reStoreBuildAttr(array $data) { // 從 $data 取數據恢復當前實例的屬性 foreach ($this->_buildAttrs as $buildAttr) { $this->$buildAttr = $data[$buildAttr]; } }
當然,保護了現場后,子查詢要使用實例的屬性時需要的是一個初始狀態的屬性,所以我們還需要一個可以重置這些構造字符串的方法:
protected function _resetBuildAttr() { $this->_table = ""; $this->_prepare_sql = ""; $this->_cols_str = " * "; $this->_where_str = ""; $this->_orderby_str = ""; $this->_groupby_str = ""; $this->_having_str = ""; $this->_join_str = ""; $this->_limit_str = ""; }
完成 whereExists()
有了保護、恢復現場的方法,我們繼續完成 whereExists() 方法:
public function whereExists(Closure $callback, $condition = "EXISTS", $operator = "AND") { if( ! in_array($condition, ["EXISTS", "NOT EXISTS"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Error whereExists mode"); } if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".$condition." ( "; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ".$condition." ( "; } // 保護現場,將構造字符串屬性都保存起來 $store = $this->_storeBuildAttr(); /**************** 開始子查詢 SQL 的構造 ****************/ // 復位構造字符串 $this->_resetBuildAttr(); // 調用閉包,將當前實例作為參數傳入 call_user_func($callback, $this); // 子查詢構造字符串數組 $sub_attr = []; // 構造子查詢 SQL $this->_buildQuery(); // 保存子查詢構造字符串,用于外層調用 foreach ($this->_buildAttrs as $buildAttr) { $sub_attr[$buildAttr] = $this->$buildAttr; } /**************** 結束子查詢 SQL 的構造 ****************/ // 恢復現場 $this->_reStoreBuildAttr($store); // 獲取子查詢 SQL 字符串,構造外層 SQL $this->_where_str .= $sub_attr["_prepare_sql"]." ) "; return $this; }
測試
構造語句 SELECT * FROM student WHERE EXISTS ( SELECT * FROM classes WHERE id = 3);:
$results = $driver->table("student") ->whereExists(function($query) { $query->table("classes") ->where("id", 3); }) ->get();
大家在測試文件中試試看吧!
whereNotExists()、orWhereExists() 等模式就不多帶帶演示了。完整代碼請看 WorkerF - PDODriver.php。
優化
where exists 子句用到了子查詢,但并不只有 where exists 使用子查詢。最直接的 SELECT * FROM (SELECT * FROM table); 子查詢語句,where in 子查詢語句也用到子查詢,那么重復的邏輯要提出來,Don"t Repeat Yourself!
基類中新建 _subBuilder() 方法,用來進行現場的保護恢復、子查詢 SQL 的構造:
protected function _subBuilder(Closure $callback) { // 現場保護 $store = $this->_storeBuildAttr(); /**************** begin sub query build ****************/ $this->_resetBuildAttr(); call_user_func($callback, $this); $sub_attr = []; $this->_buildQuery(); foreach ($this->_buildAttrs as $buildAttr) { $sub_attr[$buildAttr] = $this->$buildAttr; } /**************** end sub query build ****************/ // 現場恢復 $this->_reStoreBuildAttr($store); return $sub_attr; }
修改 whereExists() 方法:
public function whereExists(Closure $callback, $condition = "EXISTS", $operator = "AND") { if( ! in_array($condition, ["EXISTS", "NOT EXISTS"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Error whereExists mode"); } if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".$condition." ( "; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ".$condition." ( "; } $sub_attr = $this->_subBuilder($callback); $this->_where_str .= $sub_attr["_prepare_sql"]." ) "; return $this; }where in 子查詢
有了上面 where exists 的基礎,where in 子查詢的如出一轍:
public function whereInSub($field, Closure $callback, $condition = "IN", $operator = "AND") { if( ! in_array($condition, ["IN", "NOT IN"]) || ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Error whereIn mode"); } if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ".self::_wrapRow($field)." ".$condition." ( "; } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ".self::_wrapRow($field)." ".$condition." ( "; } $sub_attr = $this->_subBuilder($callback); $this->_where_str .= $sub_attr["_prepare_sql"]." ) "; return $this; }
構造 SQL SELECT * FROM student WHERE class_id IN (SELECT id FROM class);:
$results = $driver->table("student") ->whereInSub("class_id", function($query) { $query->table("class")->select("id"); }) ->get();
同樣,where not in、or where in 這些模式就不多帶帶展示了。
單純的子查詢單純的 SELECT * FROM (子查詢) 語句的構造就很簡單了:
public function fromSub(Closure $callback) { $sub_attr = $this->_subBuilder($callback); $this->_table .= " ( ".$sub_attr["_prepare_sql"]." ) AS tb_".uniqid()." "; return $this; }
上述代碼需要注意的地方:
FROM 子查詢語句需要給子查詢一個別名做表名,否則是語法錯誤,這里我們選擇 uniqid() 函數生成一個隨機的別名。
這里是用 _table 屬性保存了子查詢字符串,如果同時調用了 table() 方法會有沖突。
構造 SQL SELECT username, age FROM (SELECT * FROM test_table WHERE class_id = 3):
$results = $driver->select("username", "age") ->fromSub(function($query) { $query->table("test_table")->where("class_id", 3); }) ->get();復雜的 where 邏輯
在基本的 where 子句中,有時候會出現復雜的邏輯運算,比如多個條件用 OR 和 AND 來組合:
WHERE a = 1 OR a = 2 AND b = 1;
AND 的優先級是大于 OR 的,如果想要先執行 OR 的條件,需要圓括號進行包裹:
WHERE a = 1 AND (b = 2 OR c = 3);
AND 和 OR 我們可以用 where() 和 orWhere() 方法連接,但是圓括號的包裹還需要增加方法來實現。
思路
參考含有子查詢的 SQL,我們可以把圓括號包裹的內部作為一個“子查詢”字符串來看待,區別在于,我們不像是子查詢構造中取整個子查詢的 SQL,而是只取 where 子句的構造字符串。
Ok,有了思路,那就編碼吧:
public function whereBrackets(Closure $callback, $operator = "AND") { if( ! in_array($operator, ["AND", "OR"])) { throw new InvalidArgumentException("Logical operator"); } if($this->_where_str == "") { $this->_where_str = " WHERE ( "; // 開頭的括號包裹 } else { $this->_where_str .= " ".$operator." ( "; // 開頭的括號包裹 } $sub_attr = $this->_subBuilder($callback); // 這里只取子查詢構造中的 where 子句 // 由于子查詢的 where 子句會帶上 WHERE 關鍵字,這里要去掉 $this->_where_str .= preg_replace("/WHERE/", "", $sub_attr["_where_str"], 1)." ) "; // 結尾的括號包裹 return $this; }
構造 SQL SELECT * FROM test_table WHERE a = 1 AND (b = 2 OR c IS NOT NULL);:
$results = $driver->table("test_table") ->where("a", 1) ->whereBrackets(function($query) { $query->where("b", 2) ->orWhereNotNull("c"); }) ->get();
orWhereBrackets() 就不多帶帶演示了。
參考【1】Laravel - Query Builder
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