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

本文目录列表：

1、位运算

2、设置日历数据表节假日标志

3、总结语

4、参考清单列表

 

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：

IF OBJECT_ID(N'dbo.usp_Calendar_WorkDaySet', 'P') IS NOT NULL
BEGIN
    DROP PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WorkDaySet;
END
GO
 
--==================================
-- 功能: 设置指定月份的工作日标志
-- 说明: 具体实现阐述 
-- 作者: XXX
-- 创建: yyyy-MM-dd
-- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述
--==================================
 
CREATE PROCEDURE usp_Calendar_WorkDaySet
(
    @intMonths INT,                                -- 指定的日期月数
    @intWorkDayValueSum INT,                    -- 指定的日期月数的所有工作日标志值之和
    @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
 
    -- 方便记录用户操作日志
    --@chvnUser NVARCHAR(20),                        -- 指定的用户
    --@intUserID INT,                                -- 指定的用户ID
    --@chvUserIP VARCHAR(40),                        -- 指定的用户IP
    --@chvnUserFrom NVARCHAR(30),                    -- 指定的用户位置
 
    @chvnErrMsg NVARCHAR(100) OUTPUT            -- 错误异常消息字符串
)
    --$Encode$--
AS
BEGIN
    SET NOCOUNT ON;
 
    SET @intMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intMonths);
 
    IF @intWorkDayValueSum IS NULL OR @intWorkDayValueSum < 0
    BEGIN
        SET @intWorkDayValueSum = 0;
    END
 
    SET @chvnErrMsg = N'';
 
    DECLARE @tintResultValue AS TINYINT;
    SET @tintResultValue = 1; -- 默认存在错误
 
    DECLARE
        @dtmNow AS DATETIME,
        @intDays AS INT;
    SELECT
        @dtmNow = GETDATE(),
        @intDays = dbo.ufn_Days(@dtmNow);
 
    IF @intMonths < dbo.ufn_Months(@dtmNow)
    BEGIN
        SET @chvnErrMsg = N'不能设置小于当前月份的工作日标志。';
 
        RETURN @tintResultValue;
    END
 
    DECLARE
        @WorkDayValueSum AS INT,
        @DayCount AS INT;
    SELECT
        @WorkDayValueSum = 0,
        @DayCount = 0;
 
    SELECT
        @WorkDayValueSum = SUM(POWER(2, [DayOfMonth] - 1))
        ,@DayCount = COUNT(1)
    FROM dbo.Calendar
    WHERE Months = @intMonths
        AND [Days] >= @intDays + 1;
 
    IF @DayCount = 0 OR @WorkDayValueSum = 0
    BEGIN
        SET @chvnErrMsg = N'日历数据表不存在满足条件的数据。';
 
        RETURN @tintResultValue;
    END
 
    IF @intWorkDayValueSum = @WorkDayValueSum
    BEGIN
        SET @tintResultValue = 0;
 
        RETURN @tintResultValue;
    END
 
    DECLARE    @intRowCount AS INT;
    SELECT @intRowCount = 0;
 
    BEGIN TRY
        IF @bitIsUseDefault = 0
        BEGIN
            UPDATE Calendar
            SET WorkdayFlag = POWER(2, [DayOfMonth] - 1) & @intWorkDayValueSum
            WHERE Months = @intMonths 
                AND [Days] >= @intDays + 1;
        END
        ELSE
        BEGIN
            UPDATE Calendar
            SET WorkdayFlag = CASE WHEN dbo.ufn_DayOfWeek(CalendarDate) <= 5 THEN 1 ELSE 0 END
            WHERE Months = @intMonths 
                AND [Days] >= @intDays + 1;
        END
 
        SET @intRowCount = @@ROWCOUNT;
 
        SET @tintResultValue = 0;
    END TRY
    BEGIN CATCH        
        SET @chvnErrMsg = N'设置指定月的工作日标志发生错误。';
 
        RETURN @tintResultValue;
    END CATCH
 
    RETURN @tintResultValue;
END
GO
 
-- Test Code
DECLARE
    @intMonths AS INT,
    @intWorkDayValueSum AS INT,
    @bitIsUseDefault AS BIT,
    @chvnErrMsg AS NVARCHAR(100),
    @tintResultVaule AS TINYINT;
SELECT
    @intMonths = 0,                                            -- int
    @intWorkDayValueSum = 0,                                -- int
    @bitIsUseDefault = NULL,                                -- bit
    @chvnErrMsg = N'',                                        -- nvarchar(100)
    @tintResultVaule = 1;                                    -- tinyint
 
EXEC @tintResultVaule = dbo.usp_Calendar_WorkDaySet
    @intMonths = @intMonths,                                -- int
    @intWorkDayValueSum = @intWorkDayValueSum,                -- int
    @bitIsUseDefault = @bitIsUseDefault,                    -- bit
    @chvnErrMsg = @chvnErrMsg OUTPUT                        -- nvarchar(100)
 
SELECT @chvnErrMsg AS 'Error Message'
    ,@tintResultVaule AS 'Return Value';
GO
 
-- Test Code
-- 2016-02月份
-- 根据国家节假日获取的工作日标志值和以及工作日总数
SELECT 
    WorkDayValueSum = SUM(T.WorkDayFlag2 * POWER(2, T.[DayOfMonth] - 1))
    ,WorkDayCount = SUM(T.WorkDayFlag2 * 1)
FROM (
    SELECT 
        Months
        ,[DayOfMonth]
        ,WorkDayFlag
        ,WorkDayFlag2 = CASE 
                            WHEN [DayOfMonth] = 6 THEN 1
                            WHEN [DayOfMonth]  BETWEEN 7 AND 12 THEN 0
                            WHEN [DayOfMonth] = 14 THEN 1
                            ELSE WorkDayFlag END
    FROM dbo.Calendar
    WHERE Months = dbo.ufn_Months('2016-02-01')
) AS T
GO
 
DECLARE
    @intMonths AS INT,
    @intWorkDayValueSum AS INT,
    @bitIsUseDefault AS BIT,
    @chvnErrMsg AS NVARCHAR(100),
    @tintResultVaule AS TINYINT;
SELECT
    @intMonths = dbo.ufn_Months('2016-02-01'),                -- int
    @intWorkDayValueSum = 333963327,                        -- int
    @bitIsUseDefault = 0,                                    -- bit
    @chvnErrMsg = N'',                                        -- nvarchar(100)
    @tintResultVaule = 1;                                    -- tinyint
 
EXEC @tintResultVaule = dbo.usp_Calendar_WorkDaySet
    @intMonths = @intMonths,                                -- int
    @intWorkDayValueSum = @intWorkDayValueSum,                -- int
    @bitIsUseDefault = @bitIsUseDefault,                    -- bit
    @chvnErrMsg = @chvnErrMsg OUTPUT                        -- nvarchar(100)
 
SELECT @chvnErrMsg AS 'Error Message'
    ,@tintResultVaule AS 'Return Value';
GO
 
 

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：

IF OBJECT_ID(N'dbo.usp_Calendar_WeekDayGet', 'P') IS NOT NULL
BEGIN
    DROP PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WeekDayGet
END
GO
 
--==================================
-- 功能: 获取满足条件的日期月数的工作日值和工作日总数
-- 说明: 具体实现阐述 
-- 作者: XXX
-- 创建: yyyy-MM-dd
-- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述
--==================================
CREATE PROCEDURE dbo.usp_Calendar_WeekDayGet
(
    @intStartMonths INT,                -- 指定的开始日期月数
    @intEndMonths INT                    -- 指定的结束日期月数
)
    --$Encode$--
AS 
BEGIN
    SET NOCOUNT ON;
 
    SET @intStartMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intStartMonths);
    SET @intEndMonths = dbo.ufn_GetValidDateNum(@intEndMonths);
 
    IF @intStartMonths > @intEndMonths
    BEGIN
        DECLARE @intTemp AS INT;
        SET @intTemp = @intStartMonths;
        SET @intStartMonths = @intEndMonths;
        SET @intEndMonths = @intTemp;
    END
 
    SELECT
        Months
        ,WorkDayValueSum = ISNULL(SUM(WorkDayFlag * POWER(2, [DayOfMonth] - 1)), 0)
        ,WorkDayCount = ISNULL(SUM(WorkDayFlag * 1), 0)
    FROM dbo.Calendar
    WHERE Months BETWEEN @intStartMonths AND @intEndMonths
    GROUP BY Months;
END
GO
 
-- Test Code
DECLARE
    @intStartMonths AS INT,
    @intEndMonths AS INT,
    @tintResultValue AS TINYINT;
 
SELECT
    @intStartMonths = dbo.ufn_Months('2015-06-01'),
    @intEndMonths = dbo.ufn_Months('2016-03-02'),
    @tintResultValue = 1;    -- 默认范围值
 
EXEC @tintResultValue = dbo.usp_Calendar_WeekDayGet
    @intStartMonths = @intStartMonths,        -- int
    @intEndMonths = @intEndMonths;            -- int
 
SELECT @tintResultValue AS 'Return Value (1:Have Error,0:No Error)'
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。

 

参考清单列表

1、https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms176122(v=sql.90).aspx

2、https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms188725(v=sql.90).aspx

3、https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174965(v=sql.90).aspx

4、https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms186714(v=sql.90).aspx

5、https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190277(v=sql.90).aspx