T-SQL的基础：超越基础6级：使用CASE表达式和IIF函数

Posted 2020-10-13

                                                                                                                                                          T-SQL的基础：超越基础6级：使用CASE表达式和IIF函数
                                                                                                                                                       作者：Gregory Larsen，2016/04/20（第一版：2014/04/09）

该系列
本文是“Stairway系列：T-SQL的基石：超越基础”的一部分

从他的Stairway到T-SQL DML之后，Gregory Larsen涵盖了T-SQL语言的更多高级方面，例如子查询。

在某些情况下，您需要编写一个能够基于另一个表达式的评估返回不同TSQL表达式的单个TSQL语句。当您需要这种功能时，您可以使用CASE表达式或IIF功能来满足此要求。在本文中，我将回顾CASE和IIF语法，并向您展示CASE表达式和IIF函数的示例。

理解CASE表达式
Transact-SQL CASE表达式允许您在TSQL代码中放置条件逻辑。此条件逻辑为您提供了一种方法，可以根据条件逻辑的TRUE或FALSE评估，在您的TSQL语句中放置不同的代码块。您可以将多个条件表达式放在一个CASE表达式中。当您的CASE子句中有多个条件表达式时，第一个计算结果为TRUE的表达式将成为由您的TSQL语句计算的代码块。为了更好地理解CASE表达式的工作原理，我将回顾CASE表达式的语法，然后通过一些不同的例子。

CASE表达式语法
CASE表达式有两种不同的格式：Simple和Searched。这些类型中的每一个都有一个稍微不同的格式，如图1所示。

简单的CASE表达式：

CASE input_expression
     WHEN when_expression THEN result_expression [... n]
     [ELSE else_result_expression]
结束

搜索CASE表达式：

案件
     WHEN布尔表达式THEN result_expression [... n]
     [ELSE else_result_expression]
结束
图1：CASE表达式语法

通过查看图1中CASE表达式的两种不同格式，可以看到每种格式如何提供一种不同的方法来识别决定CASE表达式结果的多个表达式之一。对于两种类型的CASE，都会为每个WHEN子句执行布尔测试。使用简单的CASE表达式，布尔检验的左边出现在CASE字的后面，称为“输入表达式”，布尔检验的右边紧跟在WHEN之后，称为“when表达式”。对于简单CASE表达式，“input_expression”和“when_expression”之间的运算符总是等于运算符。而搜索的CASE表达式中，每个WHEN子句将包含一个“Boolean_expression”。这个“布尔表达式”可以是一个具有单一运算符的简单布尔表达式，也可以是具有许多不同条件的复杂布尔表达式。另外，搜索到的CASE表达式可以使用全套布尔运算符。

无论使用哪种CASE格式，每个WHEN子句按其出现的顺序进行比较。 CASE表达式的结果将基于评估为TRUE的第一个WHEN子句。如果没有WHEN子句求值为TRUE，则返回ELSE表达式。当ELSE子句被省略，WHEN子句的计算结果为TRUE时，则返回NULL值。

示例的示例数据
为了让一个表使用CASE表达式进行演示，我将使用清单1中的脚本来创建一个名为MyOrder的示例表。如果您想跟随我的示例并在您的SQL Server实例上运行它们，您可以在您选择的数据库中创建此表。

CREATE TABLE MyOrder（
ID int身份，
OrderDT日期，
OrderAmt decimal（10,2），
Layaway char（1））;
INSERT到MyOrder值
（‘12 -11-2012‘，10.59，NULL），
（‘10 -11-2012‘，200.45，‘Y‘），
（‘02-17-2014‘，8.65，NULL），
（‘01 -01-2014‘，75.38，NULL），
（‘07-10-2013‘，123.54，NULL），
（‘08 -23-2009‘，99.99，NULL），
（‘10-08-2013‘，350.17，‘N‘），
（‘04-05-2010‘，180.76，NULL），
（‘03 -27-2011‘，1.49，NULL）;
清单1：创建示例表MyOrder

在WHEN和ELSE表达式中使用简单的CASE表达式
为了演示简单的CASE表达式格式如何工作，让我运行清单2中的代码。

SELECT YEAR（OrderDT）AS OrderYear，
       CASE年（OrderDT）
当2014年那么‘第一年‘
当2013年那么‘第二年‘
当2012年那么‘3年‘
ELSE“第四年及以后”年份类型
FROM MyOrder;
清单2：使用ELSE表达式的简单CASE表达式

让我先来谈谈为什么这是一个简单的CASE表达式。如果您查看清单2中的代码，您可以看到在CASE之后指定了“YEAR（OrderDT）”这个表达式，然后我从三个不同的WHEN表达式中选择了三个不同的WHEN表达式，从2014开始。因为我指定CASE和第一个WHEN关键字之间的表达式，这告诉SQL Server这是一个简单的CASE表达式。

当我的简单CASE表达式被评估时，它使用“YEAR（OrderDate）”值和不同的WHEN表达式之间的等号运算符（“=”）。因此，清单1中的代码将显示OrderDT年值为“2014”的行的YearType列的“Year 1”，或者OrderDT年为“2013”??的行显示“Year 2”将显示OrderDT年份为“2012”的行的“Year 3”。如果OrderDT的年份与WHEN表达式中的任何一个都不匹配，则ELSE条件将显示“第4年及以后”。

当我运行清单2中的代码时，得到了Result 1中显示的输出。

OrderYear YearType
----------- -----------------
2012年3
2012年3
2014年1
2014年1
2013年2
2009年4年及以后
2013年2
2010年4年及以后
2011年4年及以后
结果1：运行清单2时的结果

使用一个没有ELSE表达式的简单CASE表达式
让我运行清单3中的代码，它将显示简单CASE表达式没有ELSE子句时会发生什么情况。

SELECT YEAR（OrderDT）AS OrderYear，
       CASE年（OrderDT）
当2014年那么‘第一年‘
当2013年那么‘第二年‘
当2012年那么‘年3‘结束年份类型
FROM MyOrder;
清单3：没有ELSE子句的简单CASE表达式

清单3中的代码就像清单2中的代码一样，但没有ELSE子句。当我运行清单3中的代码时，它会生成结果2中显示的结果。

OrderYear YearType
----------- --------
2012年3
2012年3
2014年1
2014年1
2013年2
2009 NULL
2013年2
2010 NULL
2011 NULL
结果2：运行清单3时的结果

通过查看Result 2中的输出，可以看到MyOrder表中的OrderDT的年份不符合WHEN子句条件时，SQL Server显示该行的YearType值为“NULL”。

使用搜索CASE表达式
在简单的CASE表达式中，WHEN表达式是基于等式运算符来评估的。通过搜索CASE表达式，您可以使用其他运算符，CASE表达式语法稍有不同。为了演示这个，我们来看看清单4中的代码。

SELECT YEAR（OrderDT）AS OrderYear，
       案件
当年（OrderDT）= 2014那么“第一年”
当年（OrderDT）= 2013 THEN‘2年‘
年（OrderDT）= 2012 THEN‘3年‘
年（OrderDT）<2012 THEN‘4年及以后‘
                       END AS YearType
FROM MyOrder;
清单4：搜索CASE表达式

如果查看清单4中的代码，则可以看到WHEN子句紧跟在CASE子句之后，两个子句之间没有文本。这告诉SQL Server这个搜索的CASE表达式。还要注意每个WHEN子句后面的布尔表达式。正如你所看到的，并不是所有的布尔表达式都使用了相等运算符，最后一个WHEN表达式使用了小于（“<”）的运算符。清单4中的CASE表达式在逻辑上与清单2中的CASE表达式相同。因此，当我运行清单4中的代码时，它将产生与Result 1中所示相同的结果。

如果多个WHEN表达式求值为TRUE，那么返回什么表达式？
在单个CASE表达式中，可能会出现不同的WHEN表达式计算为TRUE的情况。发生这种情况时，SQL Server将返回与计算结果为true的第一个WHEN表达式关联的结果表达式。因此，如果多个WHEN子句的值为TRUE，则WHEN子句的顺序将控制从CASE表达式返回的结果。

为了演示这一点，让我们使用CASE表达式，当OrderAmt在$ 200范围内时显示“200美元订单”，当OrderAmt在$ 100范围内时显示“100美元订单”，当OrderAmt小于100美元时显示“<100美元订单”当OrderAmt不属于这些类别时，则将订单归类为“300美元及以上订单”。让我们回顾清单5中的代码，以演示当尝试将订单分类到其中一个OrderAmt_Category值时，多个WHEN表达式求值为TRUE时会发生什么情况。

SELECT OrderAmt，
       案件
当订单金额<300那么‘200美元订单‘
当OrderAmt <200那么‘100美元订单‘
当OrderAmt <100 THEN‘<100美元订单‘
ELSE‘300美元及以上订单‘
END作为OrderAmt_Category
FROM MyOrder;
清单5：多个WHEN表达式求值为TRUE的示例

当我运行清单5中的代码时，v得到Result 3中的输出。

OrderAmt OrderAmt_Category
--------------------------------------- ----------- ---------------
10.59 200美元订单
200.45 200美元的订单
8.65 200美元订单
75.38 200美元订单
123.54 200美元的订单
99.99 200美元的订单
350.17 300美元及以上订单
180.76 200美元订单
1.49 200美元的订单
结果3：运行清单5时的结果

通过查看结果3中的结果，您可以看到每个订单都被报告为200或300以上的订单，而且我们知道这是不正确的。发生这种情况是因为我只使用小于（“<”）运算符来简化归类在我的CASE表达式中导致多个WHEN表达式求值为TRUE的Orders。 WHEN子句的排序不允许返回正确的表达式。

通过重新排序我的WHEN子句，我可以得到我想要的结果。清单6中的代码与清单5中的代码相同，但是我重新命令了WHEN子句来正确地分类我的订单。

SELECT OrderAmt，
       案件
当OrderAmt <100 THEN‘<100美元订单‘
当OrderAmt <200那么‘100美元订单‘
当订单金额<300那么‘200美元订单‘
ELSE‘300美元及以上订单‘
END作为OrderAmt_Category
FROM MyOrder;
清单6：与清单5类似的代码，但WHEN子句的顺序不同

当我运行清单5中的代码时，得到Result 4中的输出。

OrderAmt OrderAmt_Category
--------------------------------------- ----------- ---------------
10.59 <100美元订单
200.45 200美元的订单
8.65 <100美元订单
75.38 <100美元订单
123.54 100美元订单
99.99 <100美元的订单
350.17 300美元及以上订单
180.76 100美元订单
1.49 <100美元的订单
结果4：运行清单6时的结果

通过查看结果4中的输出，您可以看到，通过更改WHEN表达式的顺序，我得到了每个订单的正确结果。

嵌套CASE表达式
有时您可能需要进行额外的测试，以使用CASE表达式进一步对数据进行分类。发生这种情况时，可以使用嵌套的CASE表达式。清单7中的代码显示了一个嵌套CASE表达式的例子，以进一步对MyOrder表中的订单进行分类，以确定当订单超过200美元时是否使用Layaway值购买订单。

SELECT OrderAmt，
       案件
当OrderAmt <100 THEN‘<100美元订单‘
当OrderAmt <200那么‘100美元订单‘
当OrderAmt <300那么
案件
当Layaway =‘N‘
那么‘没有Layaway的200美元订单‘
ELSE‘200美元订单与LAYWAY‘结束
其他
案件
当Layaway =‘N‘
那么‘没有Layaway的300美元订单‘
ELSE‘300美元订单与LAYWAY‘结束
END作为OrderAmt_Category
FROM MyOrder;
清单7：嵌套CASE语句

清单7中的代码与清单6中的代码类似。唯一的区别是我添加了一个额外的CASE表达式，以查看MyOrder表中的订单是否使用Layaway选项购买的，该选项仅在超过200美元的购买时才被允许。请注意，嵌套CASE表达式时，SQL Server只允许有多达10个嵌套级别。

其他可以使用CASE表达式的地方
到目前为止，我的所有示例都使用CASE表达式将CASE表达式放置在TSQL SELECT语句的选择列表中，以创建结果字符串。您也可以在UPDATE，DELETE和SET语句中使用CASE表达式。此外，CASE表达式可以与IN，WHERE，ORDER BY和HAVING子句结合使用。在清单8中，我使用了一个表达WHERE子句的CASE。

选择 *
从MyOrder
WHERE CASE年（OrderDT）
当2014年那么‘第一年‘
当2013年那么‘第二年‘
当2012年那么‘3年‘
ELSE“第四年及以后”END =“第一年”;
清单8：在WHERE子句中使用CASE表达式

在清单8中，我只想从“MyOrder”表中返回“Year 1”中的行的订单。为了实现这个，我在WHERE子句中放置了与清单2中使用的相同的CASE表达式。我使用CASE表达式作为WHERE条件的左边部分，因此它会根据OrderDT列产生不同的“Year ...”字符串。然后，我测试了从CASE表达式产生的字符串，看它是否等于“Year 1”的值，当它是从MyOrder表返回的时候。请记住，如果还有其他更好的方法，例如使用YEAR函数选择给定年份的行，我不建议使用CASE表达式来使用类似“Year 1”的sting从日期列中选择日期。我只在这里做了演示如何在WHERE子句中使用CASE语句。

使用IIF函数快速切换CASE表达式
随着SQL Server 2012的推出，微软添加了IIF功能。 IIF功能可被视为CASE声明的捷径。在图2中，您可以找到IIF函数的语法。

IIF（布尔表达式，true_value，false_value）
图2：IIF函数的语法

“布尔表达式”是一个有效的布尔表达式，等同于TRUE或FALSE。当布尔表达式等同于TRUE值时，执行“true_value”表达式。如果布尔表达式等于FALSE，则执行“false_value”。就像CASE表达式一样，IIF函数可以嵌套到10个级别。

使用IIF的例子
为了演示如何使用IIF函数替换CASE表达式，让我们回顾一下清单9中使用搜索的CASE表达式的代码。

SELECT OrderAmt，
       案件
当OrderAmt> 200 THEN‘高$订单‘
ELSE‘Low $ Order‘END AS OrderType
FROM MyOrder;
清单9：简单CASE表达式示例

清单9中的代码只有一个WHEN表达式，用于确定OrderAmt是高位还是低位。如果WHEN表达式“OrderAMT> 200”评估为TRUE，则OrderType值设置为“High $ Order”。如果WHEN表达式的计算结果为FALSE，则为OrderType值设置“Low $ Order”。

使用IIF函数而不是CASE表达式的重写代码可以在清单10中找到。

SELECT OrderAmt，
IIF（OrderAmt> 200，
‘高$订单‘，
‘低$订单‘）AS OrderType
FROM MyOrder;
清单10：使用IIF函数的例子

通过查看清单10，您可以看到为什么IIF函数被认为是CASE表达式的简写版本。用“IIF（”字符串，“THEN”子句替换为逗号，“ELSE”子句替换为逗号，“END”替换为“）”替换CASE一词。当布尔表达式“OrderAmt> 200”为TRUE时，显示值“High $ Order”。当布尔表达式“OrderAmt> 200”被评估为FALSE时，则显示“Low $ Order”。如果运行清单9和10中的代码，您将看到它们都产生完全相同的输出。

嵌套IIF功能的示例
就像CASE表达式SQL Server允许你嵌套IIF函数。在清单11中是嵌套IIF函数的一个例子。

SELECT OrderAmt，
       IIF（OrderAmt <100，
‘<100美元订单‘，
（IIF（OrderAmt <200，
‘100美元订单‘，
（IIF（OrderAmt <300，
（IIF（Layaway =‘N‘，
“没有LAYWAY的200美元订单”，
“与Layaway的200美元订单”
）
）
（IIF（Layaway =‘N‘，
“没有Layaway的300美元订单”，
‘与Layaway 300美元订单‘
）
）
）
）
）
）
）AS OrderAmt_Category
FROM MyOrder;
清单11：嵌套IIF函数的例子

在这个例子中，你可以看到我已经多次使用了IIF函数。每个额外的一个用于IIF功能的“真实值”或“假值”。清单11中的代码与清单7中使用嵌套CASE表达式的代码相同。

限制
与大多数TSQL功能一样，这是有限制的。以下是有关CASE和IIF结构的一些限制。

CASE表达式限制：

CASE表达式中最多只能有10层嵌套。
CASE表达式不能用来控制TSQL语句的执行流程。
IIF功能限制：

IIF条款最多只能有10层嵌套。
概要
CASE表达式和IIF函数允许您将表达式逻辑放置在TSQL代码中，这将根据表达式的评估结果更改代码的结果。通过使用IIF函数和CASE表达式支持的比较表达式，您可以根据比较表达式计算结果为TRUE还是FALSE来执行不同的代码块。 CASE表达式和IIF函数为您提供程序控制，以满足您可能不具备的业务需求。

问题和答案
在本节中，您可以通过回答以下问题来查看使用CASE和IIF构造理解的情况。

问题1：
CASE表达式有两种不同的语法变体：Simple和Searched。以下哪两条语句最好地描述了简单搜索CASE表达式（选择两个）之间的区别。

简单CASE语法仅支持相等运算符，而搜索CASE语法支持多个运算符
简单CASE语法支持多个运算符，而Searled CASE语法仅支持相等运算符
简单CASE语法在WHEN子句之后指定了其布尔表达式，而搜索CASE语法在CASE语句之后有布尔表达式的左侧，在WHEN子句之后布尔表达式的右侧有布尔表达式的右侧。
简单CASE语法在CASE语句后面布尔表达式的左侧，在WHEN子句后面布尔表达式的右侧，而搜索CASE表达式在WHEN子句后面有布尔表达式
问题2：
如果CASE表达式有多个THEN / ELSE子句执行的WHEN子句计算为TRUE，

执行最后一个计算为TRUE的WHEN子句的THEN表达式。
执行第一个WHEN子句的THEN表达式，其值为TRUE。
执行所有THEN表达式的WHEN子句，其值为TRUE。
ELSE表达式被执行
问题3：
CASE表达式或IIF函数有多少个嵌套级别？

8
10
16
32
回答：
问题1：
答案是a和d。一个简单的CASE语句只能使用相等运算符，而Searled CASE表达式可以处理多个运算符以及复杂的布尔表达式。另外，简单CASE语法在单词CASE之后有相等操作符的左边部分，在WHEN之后有相等操作符的右边部分。 Searled CASE表达式必须在WHEN子句之后完成布尔运算（左边部分，运算符，右边部分）

问题2：
正确答案是b。如果多个WHEN子句评估为TRUE，则SQL Server仅执行第一个WHEN子句的THEN部分，其值为TRUE。所有其他THEN子句的任何其他WHEN子句被评估为TRUE被跳过。

问题3：
正确答案是b。 CASE表达式和IIF函数最多只支持10个嵌套层次。

 
本文是T-SQL的基础：超越基础的阶梯