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模式匹配操作符

更新时间:2024-12-06 GMT+08:00
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数据库提供了三种独立的实现模式匹配的方法:SQL LIKE操作符、SIMILAR TO操作符和POSIX-风格的正则表达式。除了这些基本的操作符外,还有一些函数可用于提取或替换匹配子串并在匹配位置分离一个串。

  • LIKE

    描述:判断字符串是否能匹配上LIKE后的模式字符串。如果字符串与提供的模式匹配,则LIKE表达式返回为真(NOT LIKE表达式返回假),否则返回为假(NOT LIKE表达式返回真)。

    匹配规则:
    1. 此操作符只有在它的模式匹配整个串的时候才能成功。如果要匹配在串内任何位置的序列,该模式必须以百分号开头和结尾。
    2. 下划线 (_)代表(匹配)任何单个字符; 百分号(%)代表任意串的通配符。
    3. 要匹配文本里的下划线或者百分号,在提供的模式里相应字符必须前导逃逸字符。逃逸字符的作用是禁用元字符的特殊含义,缺省的逃逸字符是反斜线,也可以用ESCAPE子句指定一个不同的逃逸字符。
    4. 要匹配逃逸字符本身,写两个逃逸字符。例如要写一个包含反斜线的模式常量,需要在SQL语句里写两个反斜线。
      说明:

      参数standard_conforming_strings设置为off时,在文串常量中写的任何反斜线都需要被双写。因此,写一个匹配单个反斜线的模式实际上要在语句里写四个反斜线。(可以通过用ESCAPE选择一个不同的逃逸字符来避免这种情况,这样反斜线就不再是LIKE的特殊字符了。但仍然是字符文本分析器的特殊字符,所以需要两个反斜线。)也可以通过写“ESCAPE ”的方式不选择逃逸字符,这样可以有效地禁用逃逸机制,但是没有办法关闭下划线和百分号在模式中的特殊含义。

    5. 关键字ILIKE可以用于替换LIKE,区别是LIKE大小写敏感,ILIKE大小写不敏感。
    6. 操作符~~等效于LIKE,操作符~~*等效于ILIKE。

    示例:

    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' LIKE 'abc' AS RESULT;
     result
    -----------
     t
    (1 row)
    
    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' LIKE 'a%' AS RESULT;
     result
    -----------
     t
    (1 row)
    
    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' LIKE '_b_' AS RESULT;
     result
    -----------
     t
    (1 row)
    
    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' LIKE 'c' AS RESULT;
     result
    -----------
     f
    (1 row)
    
  • SIMILAR TO

    描述:SIMILAR TO操作符根据自己的模式是否匹配给定串而返回真或者假。他和LIKE非常类似,只不过他使用SQL标准定义的正则表达式理解模式。

    匹配规则:
    1. 和LIKE一样,此操作符只有在它的模式匹配整个串的时候才能成功。如果要匹配在串内任何位置的序列,该模式必须以百分号开头和结尾。
    2. 下划线 (_)代表(匹配)任何单个字符; 百分号(%)代表任意串的通配符。
    3. SIMILAR TO也支持下面这些从POSIX正则表达式借用的模式匹配元字符。

      元字符

      含义

      |

      表示选择(两个候选之一)

      *

      表示重复前面的项零次或更多次

      +

      表示重复前面的项一次或更多次

      ?

      表示重复前面的项零次或一次

      {m}

      表示重复前面的项刚好m次

      {m,}

      表示重复前面的项m次或更多次

      {m,n}

      表示重复前面的项至少m次并且不超过n次

      ()

      把多个项组合成一个逻辑项

      [...]

      声明一个字符类,就像POSIX正则表达式一样

    4. 前导逃逸字符可以禁止所有这些元字符的特殊含义。逃逸字符的使用规则和LIKE一样。

    正则表达式函数:

    支持使用函数substring(string from pattern for escape)截取匹配SQL正则表达式的子字符串。

    示例:

    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' SIMILAR TO 'abc' AS RESULT;
     result
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    1
    2
    3
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    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' SIMILAR TO 'a' AS RESULT;
     result
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    1
    2
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    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' SIMILAR TO '%(b|d)%' AS RESULT;
     result
    -----------
     t
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    1
    2
    3
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    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' SIMILAR TO '(b|c)%'  AS RESULT;
     result
    -----------
     f
    (1 row)
    
  • POSIX正则表达式

    描述:正则表达式是一个字符序列,它是定义一个串集合 (一个正则集)的缩写。 如果一个串是正则表达式描述的正则集中的一员时, 就说这个串匹配该正则表达式。 POSIX正则表达式提供了比LIKE和SIMILAR TO操作符更强大的含义。表 1 正则表达式匹配操作符列出了所有可用于POSIX正则表达式模式匹配的操作符。

    表1 正则表达式匹配操作符

    操作符

    描述

    例子

    ~

    匹配正则表达式,大小写敏感

    'thomas' ~ '.*thomas.*'

    ~*

    匹配正则表达式,大小写不敏感

    'thomas' ~* '.*Thomas.*'

    !~

    不匹配正则表达式,大小写敏感

    'thomas' !~ '.*Thomas.*'

    !~*

    不匹配正则表达式,大小写不敏感

    'thomas' !~* '.*vadim.*'

    匹配规则:
    1. 与LIKE不同,正则表达式允许匹配串里的任何位置,除非该正则表达式显式地挂接在串的开头或者结尾。
    2. 除了上文提到的元字符外, POSIX正则表达式还支持下列模式匹配元字符。

      元字符

      含义

      ^

      表示串开头的匹配

      $

      表示串末尾的匹配

      .

      匹配任意单个字符

    正则表达式函数:

    POSIX正则表达式支持下面函数。

    示例:

    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' ~ 'Abc' AS RESULT;
    result 
    --------
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    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' ~* 'Abc' AS RESULT;
     result 
    --------
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    1
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    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' !~ 'Abc' AS RESULT;
     result 
    --------
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    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc'!~* 'Abc' AS RESULT;
     result 
    --------
     f
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    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' ~ '^a' AS RESULT;
     result 
    --------
     t
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    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' ~ '(b|d)'AS RESULT;
     result 
    --------
     t
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    1
    2
    3
    4
    5
    gaussdb=# SELECT 'abc' ~ '^(b|c)'AS RESULT;
     result 
    --------
     f
    (1 row)
    

    虽然大部分的正则表达式搜索都能很快地执行,但是仍可能被人为地处理成需要任意长的时间和任意量的内存。不建议从非安全模式来源接受正则表达式搜索模式,如果必须这样做,建议加上语句超时限制。使用SIMILAR TO模式的搜索具有同样的安全性危险, 因为SIMILAR TO提供了很多和POSIX-风格正则表达式相同的能力。LIKE搜索比其他两种选项简单得多,因此在接受非安全模式来源搜索时要更安全些。

  • [NOT] REGEXP/ [NOT] RLIKE

    描述:REGEXP操作符用于正则表达式匹配,符合POSIX正则匹配规则。根据自己的模式是否匹配给定字符串而返回真或者假。

    下表描述了正则表达式操作符:

    操作符名称

    描述

    语法说明

    REGEXP

    字符串是否与正则表达式匹配

    expr REGEXP pat

    RLIKE

    字符串是否与正则表达式匹配(同REGEXP)

    expr RLIKE pat

    NOT REGEXP

    字符串是否与正则表达式不匹配

    expr NOT REGEXP pat

    NOT RLIKE

    字符串是否与正则表达式不匹配(同NOT REGEXP)

    expr NOT RLIKE pat

    匹配规则:
    1. 正则表达式允许匹配字符串中的任何位置,除非该正则表达式显式地拼接在字符串的起始位置或结尾位置。
    2. REGEXP操作符支持的模式匹配元字符与POSIX正则表达式支持的模式匹配元字符一致。
    3. 操作符支持的转义字符匹配包括:

      转义字符

      描述

      \b

      退格键。

      \f

      换页符,如C语言。

      \n

      换行符,如C语言。

      \r

      回车符,如C语言。

      \t

      水平制表符,如C语言。

      \uwxyz

      (其中wxyz正好是四个十六进制数字)十六进制值为0xwxyz的字符。

      \xhhh

      (其中hhh是十六进制数字的任何序列)十六进制值为0xhhh的字符。

      \xy

      (其中xy正好是两个八进制数字)八进制值为0xy的字符。

      \xyz

      (其中xyz正好是三个八进制数字)八进制值为0xyz的字符。

    4. 模式字符串pat范围匹配:[a-dX],[^a-dX]

      [a-dX]表示匹配任何a、b、c、d或X的字符。[^a-dX]表示匹配不是a、b、c、d或X的字符。

      两个字符之间的“-”构成一个范围,表示范围内所有字符匹配。要想包含文字字符“]”,该文字字符必须紧跟在第一个方括号“[”之后。要想包含文字字符“-”,它必须在第一个方括号“[”之后或在结束的方括号“]”之前。对于[]内未定义任何特殊含义的任何字符,与其本身匹配。

      示例:

      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'abd' REGEXP 'a[bc]d' AS RESULT;
       result 
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       t
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      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'aed' REGEXP 'a[^bc]d' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'a-' REGEXP 'a[-b]' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
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      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'aX]bc' REGEXP '^[]a-dXYZ]*$' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
    5. 模式字符串pat中[.characters.]匹配元素的字符序列。在括号表达式中(使用“[”和“]”),匹配用于校对元素的字符序列。字符为单个字符或诸如“space”等字符名。在文件regex/regc_locale中,可找到字符名称的完整列表。

      示例:

      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT ' ' REGEXP '[[.space.]]' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
    6. 模式字符串pat中[=character_class=]字符匹配的字符类。在方括号表达式中编写,[=character_class=]代表等价类。它匹配具有相同排序校对值的所有字符,包括其本身。例如,如果o和(+)是等同类的成员,那么[[=o=]]、[[=(+)=]]和[o(+)]是同义词。等同类不得用作范围的端点。
    7. 模式字符串pat中[:character_class:]字符匹配的字符类。在方括号表达式中编写(使用“[]”),[:character_class:]表示匹配属于该类的所有字符的字符类。特定区域可能会提供其他类名。字符类不得用作范围的端点。下表列出了标准类名。当涉及\字符时,需按说明配置相应的参数。

      字符类名

      描述

      字符范围

      alnum

      文字数字字符

      [0-9a-zA-Z]

      alpha

      文字字符

      [a-zA-Z]

      blank

      空白字符

      空白字符[\t]

      cntrl

      控制字符

      [\x01-\x1F]

      digit

      数字字符

      [0-9]

      graph

      图形字符

      [^\x01-\x20]

      lower

      小写文字字符

      [a-z]

      print

      图形字符

      [^\x01-\x20]

      punct

      标点字符

      [-!"#$%&'( )*+,./:;<=>?@[\\]^_`{|}~]

      space

      空格、制表符、新行、回车

      [\n\r\t\x0B]

      upper

      大写文字字符

      [A-Z]

      xdigit

      十六进制数字字符

      [0-9a-fA-F]

      示例:

      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT '\n' REGEXP '[[:space:]]' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
    8. 模式字符串pat中[[:<:]], [[:>:]]匹配字符串的开始和结束匹配。

      示例:

      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'a word a' REGEXP '[[:<:]]word[[:>:]]' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
    9. 匹配特殊字符的文字实例,需要在特殊字符前加入两个反斜线,包括()、"、^、+、? 特殊字符。特别地,对于单引号的匹配,需要在原字符串写\',与模式字符串中\\\'匹配。当涉及\字符时,需按说明配置相应的参数。

      示例

       1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
      10
      11
      12
      13
      14
      15
      gaussdb=# SELECT 'a+b' REGEXP 'a\\+b' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      gaussdb=# SELECT '\'' REGEXP '\\\'' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      gaussdb=# SELECT '\\' REGEXP '\\\\' AS RESULT;
       result 
      --------
       t
      (1 row)
      
    10. 当设置了区分大小写的字符集字符序时,正则匹配也会区分大小写。

      示例:

      1
      2
      3
      4
      5
      gaussdb=# SELECT 'abc' REGEXP 'ABC' COLLATE utf8mb4_bin AS RESULT;
       result 
      --------
       f
      (1 row)
      
    11. 入参Expr或pat为NULL时,返回空值。
       1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
      10
      gaussdb=# SELECT NULL REGEXP '*' AS RESULT;
       result 
      --------
      
      (1 row)
      gaussdb=# SELECT '-' REGEXP NULL AS RESULT;
       result 
      --------
      
      (1 row)
      
      说明:
      此操作符仅在MySQL模式数据库下支持,仅在sql_compatibility='MYSQL'有效,设置参数b_format_version='5.7'。此时REGEXP操作符与~*操作符等效,NOT REGEXP操作符与!~*操作符等效。
      • 当设置b_format_dev_version为s2时,默认开启standard_conforming_strings=off、escape_string_warning=off,此时在文串常量中写的任何反斜线都需要被重复书写。因此,写一个匹配单个反斜线的模式,实际上要在语句里写四个反斜线。
      • 此操作符仅支持字符串类型、文本类型、以及可以隐式转换成字符串类型和文本类型的其他数据类型,不支持bytea类型。
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