在 SQL 中使用 JSON

在现代 web 应用程序中，数据传输和数据格式通常采用 JSON （JavaScript Object Notation）。而 SQL 是一种关系型数据库语言，它并不适合存储 JSON 格式的数据。但是，近年来，许多数据库管理系统已经引入了对 JSON 数据的支持，使得程序员可以更轻松地在 SQL 中操作 JSON 数据。

1. 基本概念

在 SQL 中，JSON 数据存储在列或者行中。JSON 数据列又被称之为“文档列”。JSON 数据可以被视为一个无结构的文本列，也可以作为一个结构化的列模式。在 JSON 文档列中，我们可以采用 SQL 的条件表达式，来过滤和查询 JSON 数据。

2. JSON 数据的类型转换

从 JSON 到 SQL 的转换，以及从 SQL 到 JSON 的转换，是非常重要的一步。在 SQL 中，我们可以将 JSON 数据的类型“映射”为表中的列，或者作为一个整体存储在单一的列中。我们需要将 JSON 数据序列化为字符串，并将其存储在 SQL 数据库中。在读取时，我们再对 JSON 数据进行反序列化，以便应用程序可以读取该 JSON 数据。

2.1. JSON 到 SQL

要将 JSON 数据类型转换为 SQL 数据类型，我们需要将其序列化为字符串，然后将其插入到 SQL 表中。在 SQL 中，我们可以使用 VARCHAR 或者 TEXT 数据类型存储 JSON 数据。例如：

CREATE TABLE products (
    product_id INT PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(50),
    product_description TEXT,
    product_data TEXT
);

在这个例子中，我们存储了关于产品的一些信息，其中 JSON 数据存储在 product_data 列中。

2.2. SQL 到 JSON

要从 SQL 数据类型转换为 JSON 数据类型，我们需要将其从字符串反序列化为 JSON 数据格式。在 SQL 中，可以使用内置函数 JSON_OBJECT() 和 JSON_ARRAY() 将数据转换为 JSON 格式。例如：

SELECT JSON_OBJECT('name'  , product_name,
                   'desc'  , product_description,
                   'price' , product_data->>'$.price') AS product
FROM   products
WHERE  product_id = 1;

这个 SQL 命令使用 JSON_OBJECT() 函数来将 product_name、product_description 和 product_data 转换为 JSON 对象。其中，product_data 是一个 JSON 文档列，通过 ->> 操作符可以查询 JSON 字段的值。

3. JSON 查询

在 SQL 中，我们可以使用一组内置函数来搜索 JSON 文档中的数据。这些函数包括 JSON_VALUE()、JSON_QUERY() 和 JSON_TABLE()。

3.1. JSON_VALUE()

JSON_VALUE() 函数可用于提取 JSON 转义的标量值。例如：

SELECT JSON_VALUE(product_data, '$.price') AS price
FROM   products;

此 SQL 命令从 product_data 列中抽取了 price 值，它作为一个标量值返回。

3.2. JSON_QUERY()

JSON_QUERY() 函数可以用于提取 JSON 对象或数组。例如：

SELECT JSON_QUERY(product_data, '$.properties.color') AS color
FROM   products;

它从 JSON 文档 product_data 中提取了 properties/color 对象，并返回它的 JSON 元素。

3.3. JSON_TABLE()

JSON_TABLE() 函数可以用于将 JSON 文档列的数据转换为关系表格。例如：

SELECT *
FROM   products,
       JSON_TABLE(products.product_data, '$'
       COLUMNS (
           price DECIMAL(8, 2) PATH '$.price',
           color VARCHAR(50) PATH '$.properties.color',
           weight INTEGER PATH '$.properties.weight',
           sizes JSON PATH '$.properties.sizes')
       ) AS t;

这个 SQL 命令使用 JSON_TABLE() 函数将产品的 JSON 数据列 product_data 转换为一个表格。在 COLUMNS 子句中，我们定义了需要转换的列和需要提取的属性。

结论

在 SQL 中使用 JSON，可以让你更加高效地操作无结构化的数据集。在使用 JSON 将数据存储到 SQL 表中之前，你需要将其序列化为字符串或者其他 SQL 数据类型。使用 SQL 的内置函数来搜索和查询数据，这需要一些新的 SQL 函数和语法。在将 JSON 数据转换为关系表格方面，JSON_TABLE() 函数是必不可少的。