TDengine GREATEST 和 LEAST 函数用户手册
1. 需求背景
1.1 问题描述
在实际生产过程中，客户经常需要计算三相电流、电压的最大值和最小值。传统的实现方式需要使用复杂的 CASE WHEN 语句，例如：
-- 传统方式：计算三相电流最大值
SELECT
ts,
CASE
WHEN current_a >= current_b AND current_a >= current_c THEN current_a
WHEN current_b >= current_a AND current_b >= current_c THEN current_b
ELSE current_c
END AS max_current
FROM power_meter;
-- 传统方式：计算三相电压最小值
SELECT
ts,
CASE
WHEN voltage_a <= voltage_b AND voltage_a <= voltage_c THEN voltage_a
WHEN voltage_b <= voltage_a AND voltage_b <= voltage_c THEN voltage_b
ELSE voltage_c
END AS min_voltage
FROM power_meter;
1.2 存在的问题
- 语句冗长：每次比较多个字段需要编写大量的
CASE WHEN逻辑 - 效率低下：复杂的条件判断影响查询性能
- 可读性差：代码难以理解和维护
- 易出错：复杂的逻辑容易产生错误
1.3 解决方案
新增跨字段求最大、最小值的函数 GREATEST 和 LEAST，用于替代复杂的 CASE WHEN 语句，提供更简洁、高效的解决方案。
2. 函数语法
2.1 GREATEST 函数
GREATEST(expr1, expr2[, expr3, ...])
功能说明：获得输入的所有参数中的最大值。该函数最小参数个数为 2 个。
2.2 LEAST 函数
LEAST(expr1, expr2[, expr3, ...])
功能说明：获得输入的所有参数中的最小值，其余部分同 GREATEST 函数。
3. 支持的数据类型
- 数值类型：包括 bool 型、整型和浮点型
- 字符串类型：支持 nchar 和 varchar 类型
- 时间戳类型：TIMESTAMP 类型作为数值类型处理
注意：不支持上述之外的其他类型。
4. 返回结果类型
返回结果类型参考比较规则，比较类型即为最终返回类型。
5. 比较规则
5.1 基本规则
- NULL 处理：如果有任何一个参数为 NULL，则比较结果为 NULL
- 字符串比较：如果比较操作中的所有参数都是字符串类型，按照字符串类型比较
- 数值比较：如果所有参数都是数值类型，则将它们作为数值类型进行比较
- 时间戳比较：TIMESTAMP 类型也是数值类型，当和 TIMESTAMP 参与比较的类型都是整数类型时，按照 TIMESTAMP 进行比较
5.2 混合类型比较
如果参数中既有字符串类型，也有数值类型，根据 compareAsStrInGreatest 配置项，统一作为字符串或者数值进行比较。默认按照字符串比较。
5.3 类型提升规则
在所有情况下，不同类型比较，比较类型会选择范围更大的类型进行比较。例如作为整数类型比较时，如果存在 BIGINT 类型，必定会选择 BIGINT 作为比较类型。
6. 相关配置项
客户端配置：compareAsStrInGreatest
- 值为 1：同时存在字符串类型和数值类型统一转为字符串比较
- 值为 0：统一转为数值类型比较
- 默认值：1
7. 使用示例
7.1 基本数值比较
-- 计算三相电流最大值
SELECT
ts,
GREATEST(current_a, current_b, current_c) AS max_current
FROM power_meter;
-- 计算三相电压最小值
SELECT
ts,
LEAST(voltage_a, voltage_b, voltage_c) AS min_voltage
FROM power_meter;
7.2 多字段比较
-- 计算多个传感器温度的最大值
SELECT
ts,
GREATEST(temp_sensor1, temp_sensor2, temp_sensor3, temp_sensor4) AS max_temperature
FROM sensor_data;
-- 计算多个传感器湿度的最小值
SELECT
ts,
LEAST(humidity_sensor1, humidity_sensor2, humidity_sensor3) AS min_humidity
FROM sensor_data;
7.3 字符串比较
-- 字符串最大值比较
SELECT GREATEST('apple', 'banana', 'cherry') AS max_fruit;
-- 结果：'cherry'
-- 字符串最小值比较
SELECT LEAST('apple', 'banana', 'cherry') AS min_fruit;
-- 结果：'apple'
7.4 混合类型比较
-- 混合类型比较（默认按字符串比较）
SELECT GREATEST(10, '20', 5) AS result;
-- 结果：'20'（字符串比较）
-- 如果配置 compareAsStrInGreatest = 0
SELECT GREATEST(10, '20', 5) AS result;
-- 结果：20（数值比较）
7.5 NULL 值处理
-- 包含 NULL 的比较
SELECT GREATEST(10, NULL, 20) AS result;
-- 结果：NULL
SELECT LEAST(10, NULL, 20) AS result;
-- 结果：NULL
7.6 实际应用场景
-- 电力监控：计算三相功率最大值
SELECT
ts,
device_id,
GREATEST(power_a, power_b, power_c) AS max_phase_power,
LEAST(power_a, power_b, power_c) AS min_phase_power,
(power_a + power_b + power_c) AS total_power
FROM power_consumption
WHERE ts >= '2023-01-01 00:00:00'
ORDER BY ts;
-- 环境监控：计算多点温度极值
SELECT
ts,
location,
GREATEST(temp_indoor, temp_outdoor, temp_equipment) AS max_temp,
LEAST(temp_indoor, temp_outdoor, temp_equipment) AS min_temp,
ABS(GREATEST(temp_indoor, temp_outdoor, temp_equipment) -
LEAST(temp_indoor, temp_outdoor, temp_equipment)) AS temp_range
FROM environmental_data
WHERE ts >= NOW() - INTERVAL 1 DAY;
8. 性能优势
使用 GREATEST 和 LEAST 函数相比传统的 CASE WHEN 语句具有以下优势：
- 代码简洁：大幅减少代码量，提高可读性
- 性能提升：内置函数执行效率更高
- 维护性好：逻辑清晰，易于理解和维护
- 错误率低：减少因复杂逻辑导致的错误
9. 注意事项
- 最小参数个数：函数至少需要 2 个参数
- 数据类型限制：仅支持数值类型、字符串类型（nchar/varchar）
- NULL 处理：任何参数为 NULL 时，结果为 NULL
- 混合类型：注意
compareAsStrInGreatest配置项的影响 - 类型提升：系统会自动选择范围更大的类型进行比较
10. 支持版本
TDengine 3.3.6.0 及以上版本。
11. 常见问题
Q1: 如何处理不同数据类型的比较？
A1: 系统会根据 compareAsStrInGreatest 配置项决定比较方式。默认情况下，混合类型会统一按字符串比较。
Q2: 函数是否支持时间戳类型？
A2: 支持。TIMESTAMP 类型作为数值类型处理，当与整数类型比较时按照 TIMESTAMP 进行比较。
Q3: 如何在聚合查询中使用这些函数？
A3: 可以在 SELECT、WHERE、HAVING 等子句中正常使用，与其他函数组合使用。
Q4: 函数的参数个数有限制吗？
A4: 最少需要 2 个参数，最多参数个数由系统限制决定。
通过使用 GREATEST 和 LEAST 函数，您可以更高效地处理多字段比较需求，特别是在工业物联网、电力监控等需要频繁进行多维度数据比较的场景中。
关于 TDengine
TDengine 是一款专为物联网、工业互联网等场景设计并优化的大数据平台，其核心模块是高性能、集群开源、云原生、极简的时序数据库。它能安全高效地将大量设备每天产生的高达 TB 甚至 PB 级的数据进行汇聚、存储、分析和分发，并提供 AI 智能体对数据进行预测与异常检测，提供实时的商业洞察。