MySQL高级函数之：`JSON_REMOVE()`：其在从`JSON`文档中移除值时的应用。

MySQL 高级函数之 JSON_REMOVE()：移除 JSON 文档中的值

大家好，今天我们深入探讨 MySQL 中强大的 JSON 函数之一：JSON_REMOVE()。JSON_REMOVE() 函数允许我们从 JSON 文档中精确地删除指定路径的值，从而实现对 JSON 数据结构的动态修改。本次讲座将涵盖 JSON_REMOVE() 的语法、参数、使用示例，以及一些常见的应用场景，帮助大家更好地理解和运用这个函数。

1. JSON_REMOVE() 语法和参数

JSON_REMOVE() 函数的基本语法如下：

JSON_REMOVE(json_doc, path[, path] ...)

其中：

• json_doc: 必需参数，表示要进行修改的 JSON 文档。它可以是一个包含 JSON 数据的字符串，也可以是存储 JSON 数据的列名。
• path: 必需参数，表示要删除值的路径。 可以指定一个或多个路径。路径必须是有效的 JSON 路径表达式。如果路径无效，则该路径会被忽略，不会报错。

该函数返回一个新的 JSON 文档，其中指定路径的值已被删除。如果 json_doc 为 NULL，则函数返回 NULL。如果没有任何路径被指定，则函数返回原始的 json_doc。

2. JSON 路径表达式

理解 JSON 路径表达式对于有效使用 JSON_REMOVE() 至关重要。JSON 路径表达式用于标识 JSON 文档中的特定元素。以下是一些常见的 JSON 路径表达式：

• '$': 表示根对象。
• '$.key' 或 '$."key"': 表示根对象中的 key 属性。如果 key 包含特殊字符或空格，则必须使用双引号括起来。
• '$[index]': 表示根数组中的第 index 个元素（索引从 0 开始）。
• '$.key[index]': 表示根对象中的 key 属性（它是一个数组）的第 index 个元素。
• '$[*]': 表示数组中的所有元素。
• '$.key[*]': 表示对象中的 key 属性（它是一个数组）的所有元素。
• '**': 递归地查找所有匹配的节点（MySQL 5.7.22 及更高版本支持）。

3. JSON_REMOVE() 使用示例

为了更好地理解 JSON_REMOVE() 的用法，我们通过一些具体的例子来说明。

示例 1：从 JSON 对象中删除一个属性

假设我们有一个包含员工信息的 JSON 文档：

{
  "id": 1,
  "name": "John Doe",
  "age": 30,
  "city": "New York"
}

我们要删除 age 属性，可以使用以下 SQL 语句：

SELECT JSON_REMOVE('{"id": 1, "name": "John Doe", "age": 30, "city": "New York"}', '$.age');

结果：

{"id": 1, "name": "John Doe", "city": "New York"}

示例 2：从 JSON 数组中删除一个元素

假设我们有一个包含学生姓名的 JSON 数组：

["Alice", "Bob", "Charlie", "David"]

我们要删除索引为 1 的元素（即 "Bob"），可以使用以下 SQL 语句：

SELECT JSON_REMOVE('["Alice", "Bob", "Charlie", "David"]', '$[1]');

结果：

["Alice", "Charlie", "David"]

示例 3：从嵌套的 JSON 对象中删除一个属性

假设我们有一个包含地址信息的 JSON 文档：

{
  "id": 1,
  "name": "John Doe",
  "address": {
    "street": "123 Main St",
    "city": "New York",
    "zip": "10001"
  }
}

我们要删除 address 对象中的 zip 属性，可以使用以下 SQL 语句：

SELECT JSON_REMOVE('{"id": 1, "name": "John Doe", "address": {"street": "123 Main St", "city": "New York", "zip": "10001"}}', '$.address.zip');

结果：

{"id": 1, "name": "John Doe", "address": {"street": "123 Main St", "city": "New York"}}

示例 4：删除多个路径

JSON_REMOVE() 函数可以同时删除多个路径的值。例如，我们要同时删除 age 和 city 属性：

SELECT JSON_REMOVE('{"id": 1, "name": "John Doe", "age": 30, "city": "New York"}', '$.age', '$.city');

结果：

{"id": 1, "name": "John Doe"}

示例 5：使用通配符删除数组元素

假设我们有一个包含商品信息的 JSON 文档，其中 tags 属性是一个数组：

{
  "id": 1,
  "name": "Product A",
  "price": 10.00,
  "tags": ["tag1", "tag2", "tag3"]
}

我们要删除 tags 数组中的所有元素，可以使用以下 SQL 语句：

SELECT JSON_REMOVE('{"id": 1, "name": "Product A", "price": 10.00, "tags": ["tag1", "tag2", "tag3"]}', '$.tags[*]');

结果：

{"id": 1, "name": "Product A", "price": 10.00, "tags": null}

注意，使用 [*] 删除数组中的所有元素会将 tags 属性的值设置为 null，而不是删除 tags 属性本身。要删除 tags 属性，需要使用 '$.tags' 路径。

示例 6：结合 JSON_ARRAYAGG() 创建和修改 JSON 数据

假设我们有一个 products 表，包含以下数据：

id	name	category
1	Product A	Cat1
2	Product B	Cat1
3	Product C	Cat2

我们可以使用 JSON_ARRAYAGG() 将属于同一类别的产品信息聚合到一个 JSON 数组中，然后使用 JSON_REMOVE() 删除不需要的属性。

首先，我们创建一个视图：

CREATE VIEW category_products AS
SELECT
    category,
    JSON_ARRAYAGG(JSON_OBJECT('id', id, 'name', name)) AS products
FROM
    products
GROUP BY
    category;

然后，我们可以查询该视图，并使用 JSON_REMOVE() 删除 id 属性：

SELECT
    category,
    JSON_REMOVE(products, '$[*].id') AS products_without_id
FROM
    category_products;

结果：

category	products_without_id
Cat1	[{"name": "Product A"}, {"name": "Product B"}]
Cat2	[{"name": "Product C"}]

示例 7：更新表中的 JSON 数据

我们可以使用 JSON_REMOVE() 函数更新表中的 JSON 数据。假设我们有一个 users 表，其中 profile 列存储 JSON 数据：

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  profile JSON
);

INSERT INTO users (id, name, profile) VALUES
(1, 'Alice', '{"age": 25, "city": "New York", "interests": ["reading", "hiking"]}'),
(2, 'Bob', '{"age": 30, "city": "London", "interests": ["music", "sports"]}');

我们要删除 Alice 的 profile 中的 age 属性，可以使用以下 SQL 语句：

UPDATE users
SET profile = JSON_REMOVE(profile, '$.age')
WHERE id = 1;

更新后，Alice 的 profile 变为：

{"city": "New York", "interests": ["reading", "hiking"]}

示例 8：处理不存在的路径

如果指定的路径不存在，JSON_REMOVE() 函数不会报错，而是简单地忽略该路径。

SELECT JSON_REMOVE('{"id": 1, "name": "John Doe"}', '$.age');

结果：

{"id": 1, "name": "John Doe"}

$.age 路径不存在，因此 JSON_REMOVE() 函数返回原始的 JSON 文档。

示例 9：使用双引号括起来的键名

如果 JSON 对象的键名包含特殊字符或空格，则必须使用双引号括起来。

SELECT JSON_REMOVE('{"first name": "John", "last name": "Doe"}', '$."first name"');

结果：

{"last name": "Doe"}

4. 注意事项

• JSON_REMOVE() 函数返回一个新的 JSON 文档，原始的 JSON 文档不会被修改。如果要修改表中的 JSON 数据，需要使用 UPDATE 语句。
• JSON_REMOVE() 函数只能删除 JSON 文档中的值，不能删除键名。
• JSON 路径表达式必须是有效的，否则 JSON_REMOVE() 函数会忽略该路径。
• 使用通配符 [*] 删除数组中的所有元素会将该属性的值设置为 null，而不是删除该属性本身。

5. 实际应用场景

JSON_REMOVE() 函数在以下场景中非常有用：

• 数据清洗： 删除 JSON 数据中不需要或无效的属性。
• 数据转换： 根据需求修改 JSON 数据结构。
• 权限控制： 根据用户权限动态地删除 JSON 数据中的敏感信息。
• API 数据处理： 处理从 API 接收到的 JSON 数据，删除不需要的字段，以便更好地存储和处理数据。
• 审计日志： 记录对 JSON 数据的修改，包括删除的属性和值。

6. 与其他 JSON 函数的结合使用

JSON_REMOVE() 通常与其他 JSON 函数结合使用，以实现更复杂的数据处理逻辑。例如，可以与 JSON_EXTRACT() 一起使用来提取需要删除的值，并将其用于其他操作。 还可以与 JSON_REPLACE() 和 JSON_SET() 结合使用，以实现更精细的 JSON 数据修改。

例如，假设我们有一个 products 表，其中 details 列存储 JSON 数据：

CREATE TABLE products (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  details JSON
);

INSERT INTO products (id, name, details) VALUES
(1, 'Product A', '{"color": "red", "size": "M", "weight": 1.0}'),
(2, 'Product B', '{"color": "blue", "size": "L", "weight": 1.5}');

我们要删除 Product A 的 details 中的 color 属性，并将 size 属性替换为 XL，可以使用以下 SQL 语句：

UPDATE products
SET details = JSON_SET(JSON_REMOVE(details, '$.color'), '$.size', 'XL')
WHERE id = 1;

首先使用 JSON_REMOVE() 删除 color 属性，然后使用 JSON_SET() 将 size 属性替换为 XL。

7. 性能考量

虽然 JSON_REMOVE() 函数非常强大，但在处理大型 JSON 文档时，性能可能会受到影响。为了提高性能，可以考虑以下几点：

• 索引： 如果经常需要根据 JSON 数据中的某个属性进行查询或修改，可以考虑在该属性上创建索引。
• JSON 文档大小： 尽量保持 JSON 文档的大小适中，避免存储过大的 JSON 数据。
• 避免过度使用通配符： 使用通配符 [*] 时要谨慎，因为它可能会导致扫描整个 JSON 文档。
• 优化 SQL 查询： 编写高效的 SQL 查询语句，避免不必要的计算。

8. 实际案例：处理用户偏好设置

假设我们正在开发一个在线购物平台，用户可以将商品添加到收藏夹，并设置一些偏好设置，例如颜色、尺寸等。这些偏好设置可以存储在用户表的 JSON 类型的 preferences 列中。

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(255) NOT NULL,
    preferences JSON
);

INSERT INTO users (username, preferences) VALUES
('john_doe', '{"favorite_color": "blue", "preferred_size": "M", "notification_enabled": true}'),
('jane_smith', '{"favorite_color": "red", "preferred_size": "S", "display_ads": false}');

现在，假设 john_doe 用户决定不再接收通知。我们可以使用 JSON_REMOVE() 函数更新用户的偏好设置：

UPDATE users
SET preferences = JSON_REMOVE(preferences, '$.notification_enabled')
WHERE username = 'john_doe';

更新后，john_doe 用户的 preferences 列的值变为：

{"favorite_color": "blue", "preferred_size": "M"}

类似地，如果 jane_smith 用户想要删除他们的 display_ads 偏好设置，我们可以使用相同的 JSON_REMOVE() 函数：

UPDATE users
SET preferences = JSON_REMOVE(preferences, '$.display_ads')
WHERE username = 'jane_smith';

更新后，jane_smith 用户的 preferences 列的值变为：

{"favorite_color": "red", "preferred_size": "S"}

这个案例展示了 JSON_REMOVE() 函数如何用于灵活地管理和更新用户的偏好设置，而无需修改整个 JSON 文档。

9. 关于 JSON_UNQUOTE()

虽然本次讲座主要围绕 JSON_REMOVE(), 但有时删除某个键值后，可能需要配合 JSON_UNQUOTE() 来处理结果。例如，如果删除的是一个包含字符串的键，并且希望结果是纯字符串而不是带引号的字符串，可以使用 JSON_UNQUOTE()。但需要注意的是，JSON_UNQUOTE() 主要用于提取和格式化 JSON 值，而不是用于删除操作本身。 在 JSON_REMOVE() 之后，如果需要对结果进行进一步的格式化，可以考虑使用 JSON_UNQUOTE()。

10. 深入理解，灵活应用

JSON_REMOVE() 函数是 MySQL 中一个强大的 JSON 处理工具，它可以让我们轻松地从 JSON 文档中删除不需要的值。通过掌握其语法、参数和使用示例，并结合实际应用场景，我们可以更好地利用它来处理 JSON 数据，提高数据处理的效率和灵活性。同时，也要注意性能考量，避免过度使用通配符和处理过大的 JSON 文档。