SQL数据库类似正则表达式的字符处理问题

SQL Serve提供了简单的字符模糊匹配功能，比如：like, patindex，不过对于某些字符处理场景还显得并不足够，日常碰到的几个问题有：

1. 同一个字符/字符串，出现了多少次

2. 同一个字符，第N次出现的位置

3. 多个相同字符连续，合并为一个字符

4. 是否为有效IP/身份证号/手机号等

## 一. 同一个字符/字符串，出现了多少次

同一个字符，将其替换为空串，即可计算

```sql
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABCBDBE'
set @str = 'B'
select len(@text) - len(replace(@text,@str,''))
```
同一个字符串，仍然是替换，因为是多个字符，方法1替换后需要做一次除法；方法2替换时增加一个字符，则不需要

--方法1
```sql
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABBBCBBBDBBBE'
set @str = 'BBB'
select (len(@text) - len(replace(@text,@str,'')))/len(@str)
```
--方法2
```sql
declare @text varchar(1000)
declare @str varchar(10)
set @text = 'ABBBCBBBDBBBE'
set @str = 'BBB'
select len(replace(@text,@str,@str+'_')) - len(@text)
```
## 二. 同一个字符/字符串，第N次出现的位置

SQL SERVER定位字符位置的函数为CHARINDEX：

> CHARINDEX ( expressionToFind , expressionToSearch [ , start_location ] )CHARINDEX ( expressionToFind , expressionToSearch [ , start_location ] )

可以从指定位置起开始检索，但是不能取第N次出现的位置，需要自己写SQL来补充，有以下几种思路：

1、 自定义函数, 循环中每次为charindex加一个计数，直到为N

```sql
if object_id('NthChar','FN') is not null
  drop function Nthchar
GO
create function NthChar
(
@source_string as nvarchar(4000),
@sub_string  as nvarchar(1024),
@nth      as int
)
returns int
as
begin
  declare @postion int
  declare @count  int
  set @postion = CHARINDEX(@sub_string, @source_string)
  set @count = 0
  while @postion > 0
  begin
    set @count = @count + 1
    if @count = @nth
    begin
      break
    end
    set @postion = CHARINDEX(@sub_string, @source_string, @postion + 1)
  End
  return @postion
end
GO
--select dbo.NthChar('abcabc','abc',2)
--4
```
2、 通过CTE，对待处理的整个表字段操作, 递归中每次为charindex加一个计数，直到为N

```sql
if object_id('tempdb..#T') is not null
  drop table #T
create table #T
(
source_string nvarchar(4000)
)
insert into #T values (N'我们我们')
insert into #T values (N'我我哦我')
declare @sub_string nvarchar(1024)
declare @nth    int
set @sub_string = N'我们'
set @nth = 2
;with T(source_string, starts, pos, nth)
as (
  select source_string, 1, charindex(@sub_string, source_string), 1 from #t
  union all
  select source_string, pos + 1, charindex(@sub_string, source_string, pos + 1), nth+1 from T
  where pos > 0
)
select
  source_string, pos, nth
from T
where pos <> 0
 and nth = @nth
order by source_string, starts
--source_string  pos  nth
--我们我们  3  2
```
3、 借助数字表 (tally table)，到不同起点位置去做charindex，需要先自己构造个数字表
```sql

--numbers/tally table
IF EXISTS (select * from dbo.sysobjects where id = object_id(N'[dbo].[Numbers]') and OBJECTPROPERTY(id, N'IsUserTable') = 1)
  DROP TABLE dbo.Numbers
--===== Create and populate the Tally table on the fly
 SELECT TOP 1000000
    IDENTITY(int,1,1) AS number
  INTO dbo.Numbers
  FROM master.dbo.syscolumns sc1,
    master.dbo.syscolumns sc2
--===== Add a Primary Key to maximize performance
 ALTER TABLE dbo.Numbers
    ADD CONSTRAINT PK_numbers_number PRIMARY KEY CLUSTERED (number)
--===== Allow the general public to use it
 GRANT SELECT ON dbo.Numbers TO PUBLIC
--以上数字表创建一次即可，不需要每次都重复创建
DECLARE @source_string  nvarchar(4000),
    @sub_string    nvarchar(1024),
    @nth       int
SET @source_string = 'abcabcvvvvabc'
SET @sub_string = 'abc'
SET @nth = 2
;WITH T
AS
(     
SELECT ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY number) AS nth,
    number AS [Position In String]
 FROM dbo.Numbers n
 WHERE n.number <= LEN(@source_string) 
  AND CHARINDEX(@sub_string, @source_string, n.number)-number = 0
  ----OR
  --AND SUBSTRING(@source_string,number,LEN(@sub_string)) = @sub_string
)
SELECT * FROM T WHERE nth = @nth
```
4、 通过CROSS APPLY结合charindex，适用于N值较小的时候，因为CROSS APPLY的次数要随着N的变大而增加，语句也要做相应的修改

```sql
declare @T table
(
source_string nvarchar(4000)
)
insert into @T values
('abcabc'),
('abcabcvvvvabc')
declare @sub_string nvarchar(1024)
set @sub_string = 'abc'
select source_string,
    p1.pos as no1,
    p2.pos as no2,
    p3.pos as no3
from @T
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string))) as P1(Pos)
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string, P1.Pos+1))) as P2(Pos)
cross apply (select (charindex(@sub_string, source_string, P2.Pos+1))) as P3(Pos)
5. 在SSIS里有内置的函数，但T-SQL中并没有

--FINDSTRING in SQL Server 2005 SSIS
FINDSTRING([yourColumn], "|", 2),
--TOKEN in SQL Server 2012 SSIS
TOKEN(Col1,"|",3)
```
注：不难发现，这些方法和字符串拆分的逻辑是类似的，只不过一个是定位，一个是截取，如果要获取第N个字符左右的一个/多个字符，有了N的位置，再结合substring去截取即可；

## 三. 多个相同字符连续，合并为一个字符

最常见的就是把多个连续的空格合并为一个空格，解决思路有两个：

1、 比较容易想到的就是用多个replace

但是究竟需要replace多少次并不确定，所以还得循环多次才行

--把两个连续空格替换成一个空格，然后循环，直到charindex检查不到两个连续空格
```sql
declare @str varchar(100)
set @str='abc    abc   kljlk   kljkl'
while(charindex(' ',@str)>0)
begin
  select @str=replace(@str,' ',' ')
end
select @str
```
2、 按照空格把字符串拆开

对每一段拆分开的字符串trim或者replace后，再用一个空格连接，有点繁琐，没写代码示例，如何拆分字符串可参考：“第N次出现的位置”；

## 四. 是否为有效IP/身份证号/手机号等

类似IP/身份证号/手机号等这些字符串，往往都有自身特定的规律，通过substring去逐位或逐段判断是可以的，但SQL语句的方式往往性能不佳，建议尝试正则函数，见下。

## 五. 正则表达式函数

1、 Oracle

从10g开始，可以在查询中使用正则表达式，它通过一些支持正则表达式的函数来实现：

Oracle 10 g
REGEXP_LIKE
REGEXP_REPLACE
REGEXP_INSTR
REGEXP_SUBSTR
Oracle 11g (新增)
REGEXP_COUNT
Oracle用REGEXP函数处理上面几个问题：

(1) 同一个字符/字符串，出现了多少次

```sql
select length(regexp_replace('123-345-566', '[^-]', '')) from dual;
select REGEXP_COUNT('123-345-566', '-') from dual; --Oracle 11g
```
(2) 同一个字符/字符串，第N次出现的位置

不需要正则，ORACLE的instr可以直接查找位置：

```sql
instr('source_string','sub_string' [,n][,m])
```
n表示从第n个字符开始搜索，缺省值为1，m表示第m次出现，缺省值为1。

```sql
select instr('abcdefghijkabc','abc', 1, 2) position from dual;
```
(3) 多个相同字符连续，合并为一个字符

```sql
select regexp_replace(trim('agc f  f '),'\s+',' ') from dual;
```
(4) 是否为有效IP/身份证号/手机号等

--是否为有效IP
```sql
WITH IP
AS(
SELECT '10.20.30.40' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT 'a.b.c.d' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT '256.123.0.254' ip_address FROM dual UNION ALL
SELECT '255.255.255.255' ip_address FROM dual
)
SELECT *
FROM IP
WHERE REGEXP_LIKE(ip_address, '^(([0-9]{1}|[0-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.){3}([0-9]{1}|[0-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])$');
```
是否为有效身份证/手机号，暂未举例

2、SQL Server

目前最新版本为SQL Server 2017，还没有对REGEXP函数的支持，需要通用CLR来扩展，如下为CLR实现REG_REPLACE：

1、 开启 CLR
```sql
EXEC sp_configure 'show advanced options' , '1'
GO
RECONFIGURE
GO
EXEC sp_configure 'clr enabled' , '1'
GO
RECONFIGURE
GO
EXEC sp_configure 'show advanced options' , '0';
GO
```
2、 创建 Assembly

3、 创建 CLR 函数
```sql
CREATE FUNCTION [dbo].[regex_replace](@input [nvarchar](4000), @pattern [nvarchar](4000), @replacement [nvarchar](4000))
RETURNS [nvarchar](4000) WITH EXECUTE AS CALLER, RETURNS NULL ON NULL INPUT
AS
EXTERNAL NAME [RegexUtility].[RegexUtility].[RegexReplaceDefault]
GO
```
4、 使用regex_replace替换多个空格为一个空格
```sql
select dbo.regex_replace('agc f  f ','\s+',' ');
```
注：通过CLR实现更多REGEXP函数，如果有高级语言开发能力，可以自行开发；或者直接使用一些开源贡献也行，比如：http://devnambi.com/2016/sql-server-regex/

## 小结：

1、 非正则SQL语句的思路，对不同数据库往往都适用；

2、 正则表达式中的规则(pattern) 在不同开发语言里，有很多语法是相通的，通常是遵守perl或者linux shell中的sed等工具的规则；

3、 从性能上来看，通用SQL判断 > REGEXP函数 > 自定义SQL函数。

总结：以上所述是小编给大家介绍的SqlServer类似正则表达式的字符处理问题，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。

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