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SQL Server时间粒度系列-第8节位运算以及设立日历数据表节假日标志详解

热度:185   发布时间:2016-05-05 09:40:31.0
SQL Server时间粒度系列----第8节位运算以及设置日历数据表节假日标志详解
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位运算
 
SQL Server支持的按位运算符有三个,分别为:按位与(&)按位或(|)按位异或(^)。位运算符用于 int、smallint 或 tinyint 数据,目前SQL Server能支持的按位运算的最大整数类型为Int(4字节整数)。有关以上三个按位运算符的详细使用,请参考微软的SQL Server的联机帮助。
 
设置日期数据表节假日标志
 
上篇博文(日历数据表详解)中,总结出来一个日历数据表,该表的字段列(WorkDayFlag bit)表示是否工作日。默认设置周一到周五为工作日,周六和周日为非工作日的。但是国家法定节假日有时候会占用默认工作日(周一到周五中一天或若干天)的,这就要涉及设置工作日的功能。这个大家很显然能想到一条日历数据记录的进行设置,也是基于迭代或游标的方法。
 
基于迭代或游标的方法仔细想想确实存在性能问题的,一个月至少有28天,最多的有31天,如果设置一个月中每天的工作日标志字段列值,需要很多次的数据库连接资源的,即便共享一次数据库连接,多次执行的也是存在性能问题的。那如何解决常规方式存在的性能问题呢?
 
我们先不说解决方案,我们先从每月包含的最大天数31来说起。我们再来看SQL Server 提供的数据类型int,这是个有符号的4字节整数,共计32位,第32位为符号位,对于非负数该符号位为0,对于负数该符号位为1。非负整数的int只有31位来存储数据的;每个月最大天数是31天,这两者确实很巧合吧。如果我们将一个月的每一天分别对应一个int的每一位,从第一天到最后一天分别对应int的第一位到第31位,如以下表格:
月内日索引(从1开始计数)int位索引(从0开始计数)
1
0
2
1
3
2
……
……
28
28
29
28
30
29
31
30
月内日索引和int索引相差1,这个很容易发现的。
 
既然知道了月内日索引( 我们设位变量DayOfMonth)和int位索引(我们设置变量为BitOfInt)的关系,两者之间的关系使用变量表示为:DayOfMonth - 1 = BitOfInt,那么我们就是用一个int值来保存一个月所有的工作日标志值(每个工作日标志值:1*power(2,DayOfMonth-1), 整数的位值:1*power(2, BitOfInt),这两者是相等的)之和(我们设置变量为WorkDayValueOfMonth),。这样就可以基于集合的方法来设置一个月的工作日标志。有了工作日标志值之和的int数值,那么如何分别设置每一天的工作日标志值呢?这个就要使用SQL Server提供的按位与运算符,如果(1*power(2,DayOfMonth-1)) & WorkDayValueOfMonth 的按位与的结果值为1,那么DayOfMonth所对应的的天则设置为了工作日;如果其结果为0,则设置为了非工作日。
 
基于集合的方法来设置一个月的每天的工作日标志,也不是每一天都可以设置的,我们设置工作日标志有关前提,所设置的工作日必须大于当前日(今天)的,小于当前日的我们不做设置,只能按照默认工作日设置(周一到周五为工作日,周六和周日为非工作日)。
 
既然有了设置工作日标志的方法,当然也有获取指定月的工作日值和和当前月的工作日的数量。根据以上我们提供两个存储过程,分别对应设置工作日标志或获取工作日标志的功能。
 
设置工作日标志的存储过程,T-SQL代码如下:
  1 IF OBJECT_ID(N'dbo.usp_Calendar_WorkDaySet', 'P') IS NOT NULL  2 BEGIN  3     DROP PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WorkDaySet;  4 END  5 GO  6    7 --==================================  8 -- 功能: 设置指定月份的工作日标志  9 -- 说明: 具体实现阐述  10 -- 作者: XXX 11 -- 创建: yyyy-MM-dd 12 -- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述 13 --================================== 14   15 CREATE PROCEDURE usp_Calendar_WorkDaySet 16 ( 17     @intMonths INT,                                -- 指定的日期月数 18     @intWorkDayValueSum INT,                    -- 指定的日期月数的所有工作日标志值之和 19     @bitIsUseDefault BIT = 0,                    -- 是否使用默认设置,1:使用默认设置(周一到周五为工作日,周六和周日非工作日),0:基于指定的日期月数的所有工作日标志值之和来设置 20   21     -- 方便记录用户操作日志 22     --@chvnUser NVARCHAR(20),                        -- 指定的用户 23     --@intUserID INT,                                -- 指定的用户ID 24     --@chvUserIP VARCHAR(40),                        -- 指定的用户IP 25     --@chvnUserFrom NVARCHAR(30),                    -- 指定的用户位置 26   27     @chvnErrMsg NVARCHAR(100) OUTPUT            -- 错误异常消息字符串 28 ) 29     --$Encode$-- 30 AS 31 BEGIN 32     SET NOCOUNT ON; 33   34     SET @intMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intMonths); 35   36     IF @intWorkDayValueSum IS NULL OR @intWorkDayValueSum < 0 37     BEGIN 38         SET @intWorkDayValueSum = 0; 39     END 40   41     SET @chvnErrMsg = N''; 42   43     DECLARE @tintResultValue AS TINYINT; 44     SET @tintResultValue = 1; -- 默认存在错误 45   46     DECLARE 47         @dtmNow AS DATETIME, 48         @intDays AS INT; 49     SELECT 50         @dtmNow = GETDATE(), 51         @intDays = dbo.ufn_Days(@dtmNow); 52   53     IF @intMonths < dbo.ufn_Months(@dtmNow) 54     BEGIN 55         SET @chvnErrMsg = N'不能设置小于当前月份的工作日标志。'; 56   57         RETURN @tintResultValue; 58     END 59   60     DECLARE 61         @WorkDayValueSum AS INT, 62         @DayCount AS INT; 63     SELECT 64         @WorkDayValueSum = 0, 65         @DayCount = 0; 66   67     SELECT 68         @WorkDayValueSum = SUM(POWER(2, [DayOfMonth] - 1)) 69         ,@DayCount = COUNT(1) 70     FROM dbo.Calendar 71     WHERE Months = @intMonths 72         AND [Days] >= @intDays + 1; 73   74     IF @DayCount = 0 OR @WorkDayValueSum = 0 75     BEGIN 76         SET @chvnErrMsg = N'日历数据表不存在满足条件的数据。'; 77   78         RETURN @tintResultValue; 79     END 80   81     IF @intWorkDayValueSum = @WorkDayValueSum 82     BEGIN 83         SET @tintResultValue = 0; 84   85         RETURN @tintResultValue; 86     END 87   88     DECLARE    @intRowCount AS INT; 89     SELECT @intRowCount = 0; 90   91     BEGIN TRY 92         IF @bitIsUseDefault = 0 93         BEGIN 94             UPDATE Calendar 95             SET WorkdayFlag = POWER(2, [DayOfMonth] - 1) & @intWorkDayValueSum 96             WHERE Months = @intMonths  97                 AND [Days] >= @intDays + 1; 98         END 99         ELSE100         BEGIN101             UPDATE Calendar102             SET WorkdayFlag = CASE WHEN dbo.ufn_DayOfWeek(CalendarDate) <= 5 THEN 1 ELSE 0 END103             WHERE Months = @intMonths 104                 AND [Days] >= @intDays + 1;105         END106  107         SET @intRowCount = @@ROWCOUNT;108  109         SET @tintResultValue = 0;110     END TRY111     BEGIN CATCH        112         SET @chvnErrMsg = N'设置指定月的工作日标志发生错误。';113  114         RETURN @tintResultValue;115     END CATCH116  117     RETURN @tintResultValue;118 END119 GO120  121 -- Test Code122 DECLARE123     @intMonths AS INT,124     @intWorkDayValueSum AS INT,125     @bitIsUseDefault AS BIT,126     @chvnErrMsg AS NVARCHAR(100),127     @tintResultVaule AS TINYINT;128 SELECT129     @intMonths = 0,                                            -- int130     @intWorkDayValueSum = 0,                                -- int131     @bitIsUseDefault = NULL,                                -- bit132     @chvnErrMsg = N'',                                        -- nvarchar(100)133     @tintResultVaule = 1;                                    -- tinyint134  135 EXEC @tintResultVaule = dbo.usp_Calendar_WorkDaySet136     @intMonths = @intMonths,                                -- int137     @intWorkDayValueSum = @intWorkDayValueSum,                -- int138     @bitIsUseDefault = @bitIsUseDefault,                    -- bit139     @chvnErrMsg = @chvnErrMsg OUTPUT                        -- nvarchar(100)140  141 SELECT @chvnErrMsg AS 'Error Message'142     ,@tintResultVaule AS 'Return Value';143 GO144  145 -- Test Code146 -- 2016-02月份147 -- 根据国家节假日获取的工作日标志值和以及工作日总数148 SELECT 149     WorkDayValueSum = SUM(T.WorkDayFlag2 * POWER(2, T.[DayOfMonth] - 1))150     ,WorkDayCount = SUM(T.WorkDayFlag2 * 1)151 FROM (152     SELECT 153         Months154         ,[DayOfMonth]155         ,WorkDayFlag156         ,WorkDayFlag2 = CASE 157                             WHEN [DayOfMonth] = 6 THEN 1158                             WHEN [DayOfMonth]  BETWEEN 7 AND 12 THEN 0159                             WHEN [DayOfMonth] = 14 THEN 1160                             ELSE WorkDayFlag END161     FROM dbo.Calendar162     WHERE Months = dbo.ufn_Months('2016-02-01')163 ) AS T164 GO165  166 DECLARE167     @intMonths AS INT,168     @intWorkDayValueSum AS INT,169     @bitIsUseDefault AS BIT,170     @chvnErrMsg AS NVARCHAR(100),171     @tintResultVaule AS TINYINT;172 SELECT173     @intMonths = dbo.ufn_Months('2016-02-01'),                -- int174     @intWorkDayValueSum = 333963327,                        -- int175     @bitIsUseDefault = 0,                                    -- bit176     @chvnErrMsg = N'',                                        -- nvarchar(100)177     @tintResultVaule = 1;                                    -- tinyint178  179 EXEC @tintResultVaule = dbo.usp_Calendar_WorkDaySet180     @intMonths = @intMonths,                                -- int181     @intWorkDayValueSum = @intWorkDayValueSum,                -- int182     @bitIsUseDefault = @bitIsUseDefault,                    -- bit183     @chvnErrMsg = @chvnErrMsg OUTPUT                        -- nvarchar(100)184  185 SELECT @chvnErrMsg AS 'Error Message'186     ,@tintResultVaule AS 'Return Value';187 GO188  189  

 

测试以上存储的功能效果,如下图:
 
查询201602月份的日历数据,如下图:
 
获取工作日标志的存储过程,T-SQL代码如下:
 1 IF OBJECT_ID(N'dbo.usp_Calendar_WeekDayGet', 'P') IS NOT NULL 2 BEGIN 3     DROP PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WeekDayGet 4 END 5 GO 6   7 --================================== 8 -- 功能: 获取满足条件的日期月数的工作日值和工作日总数 9 -- 说明: 具体实现阐述 10 -- 作者: XXX11 -- 创建: yyyy-MM-dd12 -- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述13 --==================================14 CREATE PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WeekDayGet15 (16     @intStartMonths INT,                -- 指定的开始日期月数17     @intEndMonths INT                    -- 指定的结束日期月数18 )19     --$Encode$--20 AS 21 BEGIN22     SET NOCOUNT ON;23  24     SET @intStartMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intStartMonths);25     SET @intEndMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intEndMonths);26  27     IF @intStartMonths > @intEndMonths28     BEGIN29         DECLARE @intTemp AS INT;30         SET @intTemp = @intStartMonths;31         SET @intStartMonths = @intEndMonths;32         SET @intEndMonths = @intTemp;33     END34  35     SELECT36         Months37         ,WorkDayValueSum = ISNULL(SUM(WorkDayFlag * POWER(2, [DayOfMonth] - 1)), 0)38         ,WorkDayCount = ISNULL(SUM(WorkDayFlag * 1), 0)39     FROM dbo.Calendar40     WHERE Months BETWEEN @intStartMonths AND @intEndMonths41     GROUP BY Months;42 END43 GO44  45 -- Test Code46 DECLARE47     @intStartMonths AS INT,48     @intEndMonths AS INT,49     @tintResultValue AS TINYINT;50  51 SELECT52     @intStartMonths = dbo.ufn_Months('2015-06-01'),53     @intEndMonths = dbo.ufn_Months('2016-03-02'),54     @tintResultValue = 1;    -- 默认范围值55  56 EXEC @tintResultValue = dbo.usp_Calendar_WeekDayGet57     @intStartMonths = @intStartMonths,        -- int58     @intEndMonths = @intEndMonths;            -- int59  60 SELECT @tintResultValue AS 'Return Value (1:Have Error,0:No Error)'61 GO

 

 
测试以上存储的功能效果,如下图:
 
总结语
 
    本文提起了SQL Server的按位运算符,重点讲解了日历数据表中的工作日标志的设置的处理方法,基于集合的处理方法,结合按位与运算符来处理的方法。
 
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