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<audio id="audio" title="16丨游标：当我们需要逐条处理数据时，该怎么做？" controls="" preload="none"><source id="mp3" src="https://static001.geekbang.org/resource/audio/da/a7/da00a389262c0d9738859a04b53045a7.mp3"></audio>
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我们在编写SQL语句的时候通常是面向集合进行思考，这种思考方式更让我们关注结果集的特征，而不是具体的实现过程。面向集合的思考方式与面向过程的思考方式各有特点，我们该如何理解它们呢？
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我们用下面这张图开启今天的学习。这张图中一共有9个图形，每个图形有不同的特征，包括形状、纹理、颜色和个数等。
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/3d/8b/3daf9a9168ac825e9e7943843175bb8b.jpg" alt=""><br>
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当我们看到这张图时，有时候会不由自主地按照某个属性进行分类，比如说按照红色分类，那么1、4、9就是一类。这实际上就是属于同一个条件下的查询结果集。或者我们也可以按照物体的个数来划分，比如都有3个物体的，那么对应的就是2、5、6、8，这就是对应着“都包括3个物体”的查询结果集。
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你能看出来集合思维更像是从整体的角度来考虑，然后把整个数据集按照不同的属性进行划分，形成不同的子集合。面向集合的思考方式，让我们关注“获取什么”，而不是“如何获取”，这也可以说是SQL与传统编程最大的区别之一，因为SQL本身是以关系模型和集合论为基础的。
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然而也有一些情况，我们不需要对查询结果集中的所有数据行都采用相同的处理方式，需要每次处理一行或者一部分行，这时就需要面向过程的编程方法了。游标就是这种编程方式的体现。如果你之前已经有了一些面向过程的编程经验，那么对于游标的理解也会比较容易。
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关于游标，你需要掌握以下几个方面的内容：
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1. 什么是游标？我们为什么要使用游标？
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1. 如何使用游标？使用游标的常用步骤都包括哪些？
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1. 如何使用游标来解决一些常见的问题？
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## 什么是游标？
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在数据库中，游标是个重要的概念，它提供了一种灵活的操作方式，可以让我们从数据结果集中每次提取一条数据记录进行操作。游标让SQL这种面向集合的语言有了面向过程开发的能力。可以说，游标是面向过程的编程方式，这与面向集合的编程方式有所不同。
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在SQL中，游标是一种临时的数据库对象，可以指向存储在数据库表中的数据行指针。这里游标充当了指针的作用，我们可以通过操作游标来对数据行进行操作。
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比如我们查询了heros数据表中最大生命值大于8500的英雄都有哪些：
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```
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SELECT id, name, hp_max FROM heros WHERE hp_max > 8500
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```
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查询结果（4条数据）：
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/04/c0/046f997b7d1b2ce6a64e65b728cca4c0.jpg" alt="">
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这里我们就可以通过游标来操作数据行，如图所示此时游标所在的行是“白起”的记录，我们也可以在结果集上滚动游标，指向结果集中的任意一行。
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## 如何使用游标？
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游标实际上是一种控制数据集的更加灵活的处理方式。
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如果我们想要使用游标，一般需要经历五个步骤。不同DBMS中，使用游标的语法可能略有不同。
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第一步，定义游标。
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```
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DECLARE cursor_name CURSOR FOR select_statement
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```
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这个语法适用于MySQL，SQL Server，DB2和MariaDB。如果是用Oracle或者PostgreSQL，需要写成：
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```
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DECLARE cursor_name CURSOR IS select_statement
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```
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要使用SELECT语句来获取数据结果集，而此时还没有开始遍历数据，这里select_statement代表的是SELECT语句。
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下面我用MySQL举例讲解游标的使用，如果你使用的是其他的RDBMS，具体的游标语法可能略有差异。我们定义一个能够存储heros数据表中的最大生命值的游标，可以写为：
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```
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DECLARE cur_hero CURSOR FOR
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SELECT hp_max FROM heros;
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```
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第二步，打开游标。
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```
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OPEN cursor_name
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```
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当我们定义好游标之后，如果想要使用游标，必须先打开游标。打开游标的时候SELECT语句的查询结果集就会送到游标工作区。
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第三步，从游标中取得数据。
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```
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FETCH cursor_name INTO var_name ...
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```
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这句的作用是使用cursor_name这个游标来读取当前行，并且将数据保存到var_name这个变量中，游标指针指到下一行。如果游标读取的数据行有多个列名，则在INTO关键字后面赋值给多个变量名即可。
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第四步，关闭游标。
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```
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CLOSE cursor_name
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```
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有OPEN就会有CLOSE，也就是打开和关闭游标。当我们使用完游标后需要关闭掉该游标。关闭游标之后，我们就不能再检索查询结果中的数据行，如果需要检索只能再次打开游标。
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最后一步，释放游标。
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```
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DEALLOCATE cursor_namec
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```
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有DECLARE就需要有DEALLOCATE，DEALLOCATE的作用是释放游标。我们一定要养成释放游标的习惯，否则游标会一直存在于内存中，直到进程结束后才会自动释放。当你不需要使用游标的时候，释放游标可以减少资源浪费。
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上面就是5个常用的游标步骤。我来举一个简单的例子，假设我想用游标来扫描heros数据表中的数据行，然后累计最大生命值，那么该怎么做呢？
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我先创建一个存储过程calc_hp_max，然后在存储过程中定义游标cur_hero，使用FETCH获取每一行的具体数值，然后赋值给变量hp，再用变量hp_sum做累加求和，最后再输出hp_sum，代码如下：
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```
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CREATE PROCEDURE `calc_hp_max`()
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BEGIN
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-- 创建接收游标的变量
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DECLARE hp INT;
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-- 创建总数变量
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DECLARE hp_sum INT DEFAULT 0;
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-- 创建结束标志变量
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DECLARE done INT DEFAULT false;
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-- 定义游标
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DECLARE cur_hero CURSOR FOR SELECT hp_max FROM heros;
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OPEN cur_hero;
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read_loop:LOOP
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FETCH cur_hero INTO hp;
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SET hp_sum = hp_sum + hp;
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END LOOP;
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CLOSE cur_hero;
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SELECT hp_sum;
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END
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```
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你会发现执行`call calc_hp_max()`这一句的时候系统会提示1329错误，也就是在LOOP中当游标没有取到数据时会报的错误。
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当游标溢出时（也就是当游标指向到最后一行数据后继续执行会报的错误），我们可以定义一个continue的事件，指定这个事件发生时修改变量done的值，以此来判断游标是否已经溢出，即：
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```
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DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = true;
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```
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同时在循环中我们需要加上对done的判断，如果游标的循环已经结束，就需要跳出read_loop循环，完善的代码如下：
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```
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CREATE PROCEDURE `calc_hp_max`()
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BEGIN
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-- 创建接收游标的变量
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DECLARE hp INT;
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-- 创建总数变量
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DECLARE hp_sum INT DEFAULT 0;
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-- 创建结束标志变量
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DECLARE done INT DEFAULT false;
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-- 定义游标
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DECLARE cur_hero CURSOR FOR SELECT hp_max FROM heros;
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||
-- 指定游标循环结束时的返回值
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DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = true;
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OPEN cur_hero;
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read_loop:LOOP
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FETCH cur_hero INTO hp;
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-- 判断游标的循环是否结束
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IF done THEN
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LEAVE read_loop;
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END IF;
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SET hp_sum = hp_sum + hp;
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END LOOP;
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CLOSE cur_hero;
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SELECT hp_sum;
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END
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```
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运行结果（1行数据）：
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/25/74/250fa19076fb9e55f801847815eb8674.png" alt="">
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在游标中的循环中，除了使用LOOP循环以外，你还可以使用REPEAT… UNTIL…以及WHILE循环。它们同样需要设置CONTINUE事件来处理游标溢出的情况。
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所以你能看出，使用游标可以让我们对SELECT结果集中的每一行数据进行相同或者不同的操作，从而很精细化地管理结果集中的每一条数据。
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**使用游标来解决一些常见的问题**
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我刚才讲了一个简单的使用案例，实际上如果想要统计hp_sum，完全可以通过SQL语句来完成，比如：
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```
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SELECT SUM(hp_max) FROM heros
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```
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运行结果（1行数据）：
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/3b/9f/3b26582a9d86399c7b8c240e82369f9f.png" alt=""><br>
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那么游标都有什么用呢？
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当你需要处理一些复杂的数据行计算的时候，游标就会起到作用了。我举个例子，还是针对heros数据表，假设我们想要对英雄的物攻成长（对应attack_growth）进行升级，在新版本中大范围提升英雄的物攻成长数值，但是针对不同的英雄情况，提升的幅度也不同，具体提升的方式如下。
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如果这个英雄原有的物攻成长小于5，那么将在原有基础上提升7%-10%。如果物攻成长的提升空间（即最高物攻attack_max-初始物攻attack_start）大于200，那么在原有的基础上提升10%；如果物攻成长的提升空间在150到200之间，则提升8%；如果物攻成长的提升空间不足150，则提升7%。
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如果原有英雄的物攻成长在5—10之间，那么将在原有基础上提升5%。
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如果原有英雄的物攻成长大于10，则保持不变。
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以上所有的更新后的物攻成长数值，都需要保留小数点后3位。
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你能看到上面这个计算的情况相对复杂，实际工作中你可能会遇到比这个更加复杂的情况，这时你可以采用面向过程的思考方式来完成这种任务，也就是说先取出每行的数值，然后针对数值的不同情况采取不同的计算方式。
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针对上面这个情况，你自己可以用游标来完成转换，具体的代码如下：
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```
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CREATE PROCEDURE `alter_attack_growth`()
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BEGIN
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-- 创建接收游标的变量
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DECLARE temp_id INT;
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DECLARE temp_growth, temp_max, temp_start, temp_diff FLOAT;
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-- 创建结束标志变量
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DECLARE done INT DEFAULT false;
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-- 定义游标
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DECLARE cur_hero CURSOR FOR SELECT id, attack_growth, attack_max, attack_start FROM heros;
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-- 指定游标循环结束时的返回值
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DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = true;
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OPEN cur_hero;
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FETCH cur_hero INTO temp_id, temp_growth, temp_max, temp_start;
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REPEAT
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IF NOT done THEN
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SET temp_diff = temp_max - temp_start;
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IF temp_growth < 5 THEN
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IF temp_diff > 200 THEN
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SET temp_growth = temp_growth * 1.1;
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ELSEIF temp_diff >= 150 AND temp_diff <=200 THEN
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SET temp_growth = temp_growth * 1.08;
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ELSEIF temp_diff < 150 THEN
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SET temp_growth = temp_growth * 1.07;
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END IF;
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ELSEIF temp_growth >=5 AND temp_growth <=10 THEN
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SET temp_growth = temp_growth * 1.05;
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END IF;
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UPDATE heros SET attack_growth = ROUND(temp_growth,3) WHERE id = temp_id;
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END IF;
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FETCH cur_hero INTO temp_id, temp_growth, temp_max, temp_start;
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UNTIL done = true END REPEAT;
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CLOSE cur_hero;
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END
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```
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这里我创建了alter_attack_growth这个存储过程，使用了REPEAT…UNTIL…的循环方式，针对不同的情况计算了新的物攻成长temp_growth，然后对原有的attack_growth进行了更新，最后调用call alter_attack_growth();执行存储过程。
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有一点需要注意的是，我们在对数据表进行更新前，需要备份之前的表，我们可以将备份后的表命名为heros_copy1。更新完heros数据表之后，你可以看下两张表在attack_growth字段上的对比，我们使用SQL进行查询：
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SELECT heros.id, heros.attack_growth, heros_copy1.attack_growth FROM heros JOIN heros_copy1 WHERE heros.id = heros_copy1.id
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```
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运行结果（69条记录）：
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/62/c9/622c50afb8ff6be7d9682fe3537dedc9.png" alt=""><br>
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通过前后两张表的attack_growth对比你也能看出来，存储过程通过游标对不同的数据行进行了更新。
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需要说明的是，以上代码适用于MySQL，如果在SQL Server或Oracle中，使用方式会有些差别。
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## 总结
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今天我们讲解了如何在SQL中使用游标，游标实际上是面向过程的思维方式，与面向集合的思维方式不同的地方在于，游标更加关注“如何执行”。我们可以通过游标更加精细、灵活地查询和管理想要的数据行。
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有的时候，我们需要找特定数据，用SQL查询写起来会比较困难，比如两表或多表之间的嵌套循环查找，如果用JOIN会非常消耗资源，效率也可能不高，而用游标则会比较高效。
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虽然在处理某些复杂的数据情况下，使用游标可以更灵活，但同时也会带来一些性能问题，比如在使用游标的过程中，会对数据行进行加锁，这样在业务并发量大的时候，不仅会影响业务之间的效率，还会消耗系统资源，造成内存不足，这是因为游标是在内存中进行的处理。如果有游标的替代方案，我们可以采用替代方案。
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<img src="https://static001.geekbang.org/resource/image/dc/11/dca1fadf6625b9699c25104e74fb8d11.jpg" alt=""><br>
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我们今天讲解了游标，你能用自己的语言介绍下游标的作用吗？另外，我们之前提到过，SQL本身是一门结构化查询语言，但我们也可以在SQL的基础上进行面向过程的开发，完成较为复杂的功能，你能说一下面向过程和面向集合这两种编程方式的区别吗？
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