# 范围类型
范围类型是表示某些元素类型（称为范围的子类型）的值范围的数据类型。例如，时间戳范围可用于表示保留会议室的时间范围。在这种情况下，数据类型为tsrange（"时间戳范围"的缩写），时间戳是子类型。子类型必须具有总体的顺序，以便很好地定义元素值是在值的范围内、之前还是之后。
范围类型可以表达单一范围值中的多个元素值，并且可以很清晰地表达诸如范围重叠等概念。用于计划安排的时间和日期范围，也可以用于价格范围或仪器的测量范围等。
#### 内置范围类型
DWS带有下列内置范围类型：
- int4range --- integer的范围
- int8range --- bigint的范围
- numrange --- numeric的范围
- tsrange --- 不带时区的timestamp的范围
- tstzrange --- 带时区的timestamp的范围
- daterange --- date的范围
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DWS暂不支持用户自定义范围类型。
创建表reservation并插入数据，其中during字段类型为tsrange：
```
CREATE TABLE reservation (room int, during tsrange);
INSERT INTO reservation VALUES (1108, '[2010-01-01 14:30, 2010-01-01 15:30)');
```
查询范围是否包含：
```
SELECT int4range(10, 20) @> 3;
 ?column?
----------
 f
(1 row)
```
查询范围是否重叠：
```
SELECT numrange(11.1, 22.2) && numrange(20.0, 30.0);
 ?column?
----------
 t
(1 row)
```
抽取范围的上界：
```
SELECT upper(int8range(15, 25));
 upper
-------
    25
(1 row)
```
计算范围的交集：
```
SELECT int4range(10, 20) * int4range(15, 25);
 ?column?
----------
 [15,20)
(1 row)
```
查询范围是否为空：
```
SELECT isempty(numrange(1, 5));
 isempty
---------
 f
(1 row)
```
#### 包含和排除边界
每一个非空范围都有两个界限：下界和上界。这些值之间的所有点都被包括在范围内。包含界限意味着边界点本身也被包括在范围内，而排除边界意味着边界点不被包括在范围内。
在范围的文本形式中，包含下界用"\["表示，排除下界用"("表示。同样，包含上界用"\]"表示，排除上界用")"表示。
函数[lower_inc(anyrange)](https://support.huaweicloud.com/sqlreference-dws/dws_06_0335.html#ZH-CN_TOPIC_0000001811515649__zh-cn_topic_0000001495702129_section19905992346)和[upper_inc(anyrange)](https://support.huaweicloud.com/sqlreference-dws/dws_06_0335.html#ZH-CN_TOPIC_0000001811515649__zh-cn_topic_0000001495702129_section1084113120348)分别测试一个范围值的上下界。
#### 无限（无界）范围
范围的下界可以省略，这意味着所有小于上界的值都包括在范围中，例如(,3\]。同样，范围的上界被省略，则所有大于下界的值都包括在范围中。如果下界和上界都被省略，则该元素类型的所有值都被认为在范围内。如果缺失的边界指定为包含则自动将包含转换为排除，例如\[,\]将转换为(,)。可以将这些缺失的值视为+/-无穷大，但它们是特殊的范围类型值，并且被视为超出任何范围元素类型的+/-无穷大值。
具有"无穷大"概念的元素类型可以将其作为显式边界值。例如，在时间戳范围，\[today,infinity)不包括特殊的timestamp值infinity，尽管\[today,infinity\]包括它，就好比 \[today,)和\[today,\]。
函数[lower_inf(anyrange)](https://support.huaweicloud.com/sqlreference-dws/dws_06_0335.html#ZH-CN_TOPIC_0000001811515649__zh-cn_topic_0000001495702129_section3663181517345)和[upper_inf(anyrange)](https://support.huaweicloud.com/sqlreference-dws/dws_06_0335.html#ZH-CN_TOPIC_0000001811515649__zh-cn_topic_0000001495702129_section1578181883411)分别测试一个范围的无限上下界。
#### 范围的输入/输出
范围值的输入必须遵循下列模式之一：
```
(lower-bound,upper-bound)
     (lower-bound,upper-bound]
     [lower-bound,upper-bound)
     [lower-bound,upper-bound]
     empty
```
圆括号或方括号指示上下界是否为排除的或者包含的。最后一个模式是empty，它表示一个空范围（一个不包含点的范围）。
lower-bound可以作为子类型的合法输入的一个字符串，或者是空，表示没有下界。同样，upper-bound可以是作为子类型的合法输入的一个字符串，或者是空，表示没有上界。
每个界限值可以使用双引号引用。如果界限值包含圆括号、方括号、逗号、双引号或反斜线时，则必须使用双引号引用，否则这些符号会被认作范围语法的一部分。要想把双引号或反斜线放在被引用的界限值中，需要在双引号或反斜线前面加一个反斜线（在双引号引用的界限值中的一对双引号表示一个双引号字符，这与SQL字符串中的单引号规则类似）。此外，可以避免引用并且使用反斜线转义来保护所有数据字符，否则它们会被当做返回语法的一部分。什么都不写则表示一个无限界限，因此，要表示空字符串的界限值，可以写成""。
范围值前后允许有空格，但是圆括号或方括号之间的任何空格会被当做上下界值的一部分（取决于元素类型，它可能是有意义的也可能是无意义的）。
**示例**
查询包括3，不包括7，并且包括3和7之间的所有点：
```
SELECT '[3,7)'::int4range;
 int4range
-----------
 [3,7)
(1 row)
```
查询既不包括3也不包括 7，但是包括之间的所有点：
```
SELECT '(3,7)'::int4range;
 int4range
-----------
 [4,7)
(1 row)
```
查询只包括单独一个点4：
```
SELECT '[4,4]'::int4range;
 int4range
-----------
 [4,5)
(1 row)
```
查询不包括点（并且将被标准化为 '空'）：
```
SELECT '[4,4)'::int4range;
 int4range
-----------
 empty
(1 row)
```
#### 构造范围
每一种范围类型都有一个与其同名的构造器函数。使用构造器函数比写一个范围文字常数更方便，因为它避免了对界限值的额外引用。构造器函数接受两个或三个参数。两个参数的形式以标准的形式构造一个范围（包含下界，排除上界），而三个参数的形式按照第三个参数指定的界限形式构造一个范围。第三个参数必须是下列字符串之一： "()"、 "(\]"、 "\[)"或者 "\[\]"。 例如：
完整形式是：下界、上界以及指示界限包含性/排除性的文本参数：
```
SELECT numrange(1.0, 14.0, '(]');
  numrange
------------
 (1.0,14.0]
(1 row)
```
如果第三个参数被忽略，则假定为 '\[)'：
```
SELECT numrange(1.0, 14.0);
  numrange
------------
 [1.0,14.0)
(1 row)
```
尽管这里指定了'(\]'，但返回结果时该值将被转换成标准形式，因为int8range是一种[离散范围类型]：
```
SELECT int8range(1, 14, '(]');
 int8range
-----------
 [2,15)
(1 row)
```
界限使用NULL导致范围是无界的：
```
SELECT numrange(NULL, 2.2);
 numrange
----------
 (,2.2)
(1 row)
```
 #### 离散范围类型
离散范围是指其元素类型具有定义明确的"步长"的范围，如integer或date。在这些类型中，当两个元素之间没有有效值时，它们可以被说成是相邻。
离散范围类型的每个元素值都有一个明确的"下一个"或"上一个"值。这样就可以通过选择下一个或上一个元素值，在范围界限的包含和排除表达之间转换。例如，在整数范围类型中，\[4,8\]和(3,9)表示相同的值集合，但对于超过numeric的范围，情况并非如此。
离散范围类型应具有识别元素类型所需步长的规范函数。规范化函数负责将范围类型的等价值转换为具有相同的表示，特别是与包含或者排除界限一致。如果未指定规范化函数，则具有不同格式的范围将始终被视为不相等，即使它们实际上是表达相同的一组值。
内置范围类型int4range、int8range和daterange都使用规范形式，该形式包括下界并且排除上界，也就是\[)。但是，用户定义的范围类型可以使用其他约定。
#### 自定义范围类型
用户可以定义范围类型。例如，要创建一个subtype float8的范围类型：
```
CREATE TYPE floatrange AS RANGE (
        subtype = float8,
        subtype_diff = float8mi
    );
SELECT '[1.234, 5.678]'::floatrange;
```
#### 索引
可以为范围类型的表列创建GiST索引。例如：
```
CREATE TABLE reservation (room int, during tsrange);
CREATE INDEX reservation_idx ON reservation USING gist (during);
```
GiST索引可以加速涉及以下范围操作符的查询： =、 \&\&、 \<@、 @\>、 \<\<、 \>\>、 -\|-、 \&\<以及 \&\> 。详见[范围操作符](https://support.huaweicloud.com/sqlreference-dws/dws_06_0334.html)。
此外，也可以在范围类型的表列上创建B-tree索引。对于这些索引类型，有用的范围操作就是等值。范围类型的B-tree支持主要是为了允许在查询内部进行排序，而不是创建真正的索引。