动态地将函数应用于 Postgres table 中的所有列

Apply function to all columns in a Postgres table dynamically

使用 Postgres 13.1,我想对 table 的所有列应用前向填充函数。前向填充功能在我之前的问题中有解释:

但是,在那种情况下,指定了列和 table。我想获取该代码并将其应用于任意 table,即。指定 table 并且前向填充应用于每一列。

以这个table为例:

CREATE TABLE example(row_num int, id int, str text, val integer);
INSERT INTO example VALUES
  (1, 1, '1a', NULL)
, (2, 1, NULL,    1)
, (3, 2, '2a',    2)
, (4, 2, NULL, NULL)
, (5, 3, NULL, NULL)
, (6, 3, '3a',   31)
, (7, 3, NULL, NULL)
, (8, 3, NULL,   32)
, (9, 3, '3b', NULL)
, (10,3, NULL, NULL)
;

我从函数的以下工作基础开始。我称之为传递一些变量名。请注意,第一个是 table 名称而不是列名称。该函数采用 table 名称并创建所有列名称的数组,然后输出名称。

create or replace function col_collect(tbl text, id text, row_num text)
    returns text[]
    language plpgsql as
$func$
declare
    tmp text[];
    col text;
begin
    select array (
            select column_name
            from information_schema."columns" c
            where table_name = tbl
            ) into tmp;
    foreach col in array tmp
    loop
        raise notice 'col: %', col;
    end loop;
    return tmp;
end
$func$;

我想将我从之前的问题中得到的“前向填充”函数应用到 table 的每一列。 UPDATE 似乎是正确的方法。所以这是前面的函数,我用 execute 更新替换 raise notice 这样我就可以传入 table 名称:

create or replace function col_collect(tbl text, id text, row_num text)
    returns void
    language plpgsql as
$func$
declare
    tmp text[];
    col text;
begin
    select array (
            select column_name
            from information_schema."columns" c
            where table_name = tbl
            ) into tmp;
    foreach col in array tmp
    loop
        execute 'update '||tbl||' 
                set '||col||' = gapfill('||col||') OVER w AS '||col||' 
                where '||tbl||'.row_num = '||col||'.row_num
                window w as (PARTITION BY '||id||' ORDER BY '||row_num||') 
                returning *;';
    end loop;
end
$func$;

-- call the function
select col_collect('example','id','row_num')

前面的错误是语法错误。我已经尝试了很多变体,但都失败了。关于 SO 的有用答案是 here and 。我尝试应用的聚合函数(作为 window 函数)是:

CREATE OR REPLACE FUNCTION gap_fill_internal(s anyelement, v anyelement)
  RETURNS anyelement
  LANGUAGE plpgsql AS
$func$
BEGIN
RETURN COALESCE(v, s);  -- that's all!
END
$func$;

CREATE AGGREGATE gap_fill(anyelement) ( 
  SFUNC = gap_fill_internal, 
  STYPE = anyelement 
);

我的问题是:

  1. 这是一个好方法吗?如果是,我做错了什么;或
  2. 有更好的方法吗?

你问的可不是小事。您应该对 PL/pgSQL 感到满意。我不建议初学者使用这种动态 SQL 查询,太强大了。

话虽如此,让我们开始吧。系好安全带!

CREATE OR REPLACE FUNCTION f_gap_fill_update(_tbl regclass, _id text, _row_num text, OUT nullable_columns int, OUT updated_rows int)
  LANGUAGE plpgsql AS
$func$
DECLARE
   _pk  text  := quote_ident(_row_num);
   _sql text;
BEGIN   
   SELECT INTO _sql, nullable_columns
          concat_ws(E'\n'
          , 'UPDATE ' || _tbl || ' t'
          , 'SET   (' || string_agg(        quote_ident(a.attname), ', ') || ')'
          , '    = (' || string_agg('u.' || quote_ident(a.attname), ', ') || ')'
          , 'FROM  (' 
          , '   SELECT ' || _pk
          , '        , ' || string_agg(format('gap_fill(%1$I) OVER w AS %1$I', a.attname), ', ')
          , '   FROM   ' || _tbl
          , format('   WINDOW w AS (PARTITION BY %I ORDER BY %s)', _id, _pk)
          , '   ) u'
          , format('WHERE t.%1$s = u.%1$s', _pk)
          , 'AND  (' || string_agg('t.' || quote_ident(a.attname), ', ') || ') IS DISTINCT FROM'
          , '     (' || string_agg('u.' || quote_ident(a.attname), ', ') || ')'
          )
        , count(*) -- AS _col_ct
   FROM  (
      SELECT a.attname
      FROM   pg_attribute a
      WHERE  a.attrelid = _tbl
      AND    a.attnum > 0
      AND    NOT a.attisdropped
      AND    NOT a.attnotnull
      ORDER  BY a.attnum
      ) a;

   IF nullable_columns = 0 THEN
      RAISE EXCEPTION 'No nullable columns found in table >>%<<', _tbl;
   ELSIF _sql IS NULL THEN
      RAISE EXCEPTION 'SQL string is NULL. Should not occur!';
   END IF;
   
   -- RAISE NOTICE '%', _sql;       -- debug
   EXECUTE _sql;              -- execute
   GET DIAGNOSTICS updated_rows = ROW_COUNT; 
END
$func$;

调用示例:

SELECT * FROM f_gap_fill_update('example', 'id', 'row_num');

db<>fiddle here

该功能是最先进的。 生成 执行以下形式的查询:

UPDATE tbl t
SET   (str, val, col1)
    = (u.str, u.val, u.col1)
FROM  (
   SELECT row_num
        , gap_fill(str) OVER w AS str, gap_fill(val) OVER w AS val
        , gap_fill(col1) OVER w AS col1
   FROM   tbl
   WINDOW w AS (PARTITION BY id ORDER BY row_num)
   ) u
WHERE t.row_num = u.row_num
AND  (t.str, t.val, t.col1) IS DISTINCT FROM
     (u.str, u.val, u.col1)

使用 pg_catalog.pg_attribute 而不是信息架构。参见:

请注意最后的 WHERE 子句以防止(可能 昂贵)空更新。只会写入实际更改的行。参见:

  • How do I (or can I) SELECT DISTINCT on multiple columns?

此外,甚至只会考虑可为空的列(未定义 NOT NULL),以避免不必要的工作。

UPDATE 中使用 ROW 语法以保持代码简单。参见:

  • SQL update fields of one table from fields of another one

函数 return 有两个整数值:nullable_columnsupdated_rows,报告顾名思义。

函数正确防御SQL注入。参见:

关于GET DIAGNOSTICS

  • Calculate number of rows affected by batch query in PostgreSQL

以上函数更新,但不更新 return 行。这是一个基本演示,如何 return 不同类型的行:

CREATE OR REPLACE FUNCTION f_gap_fill_select(_tbl_type anyelement, _id text, _row_num text)
  RETURNS SETOF anyelement
  LANGUAGE plpgsql AS
$func$
DECLARE
   _tbl regclass := pg_typeof(_tbl_type)::text::regclass;
   _sql text;
BEGIN   
   SELECT INTO _sql
          'SELECT ' || string_agg(CASE WHEN a.attnotnull
                                  THEN format('%I', a.attname)
                                  ELSE format('gap_fill(%1$I) OVER w AS %1$I', a.attname) END
                                , ', ' ORDER BY a.attnum)
        || E'\nFROM ' || _tbl
        || format(E'\nWINDOW w AS (PARTITION BY %I ORDER BY %I)', _id, _row_num)
   FROM   pg_attribute a
   WHERE  a.attrelid = _tbl
   AND    a.attnum > 0
   AND    NOT a.attisdropped;
   
   IF _sql IS NULL THEN
      RAISE EXCEPTION 'SQL string is NULL. Should not occur!';
   END IF;

   RETURN QUERY EXECUTE _sql;
   -- RAISE NOTICE '%', _sql;       -- debug
END
$func$;

调用(注意特殊语法!):

SELECT * FROM f_gap_fill_select(NULL::example, 'id', 'row_num');

db<>fiddle here

关于 return 多态行类型:

  • Refactor a PL/pgSQL function to return the output of various SELECT queries