日期添加副作用？

Question

我在使用 Microsoft SQL Server 2016 (SP2-CU15) 时遇到了一个非常奇怪的行为：

select convert(datetime, max(TS) + 1.0/24) as A 
from table;

收益2021-01-16 11:59:00.000

同时

select convert(datetime, max(TS) + 1.0/24) as A
     , dateadd(hour, 1, max(TS)) as B
from table;

给我2021-01-16 11:58:59.943 用于A（和2021-01-16 11:59:00.000 用于B）。所以，在我看来，添加第二列会改变第一列的结果？！

我可以通过将 1.0 转换为 real 来强制两列版本工作，顺便说一句：convert(datetime, max(TS) + cast(1.0 as real)/24)，但我可以不通过写 convert(datetime, max(TS) + cast(1.0 as float)/24) 来强制一列版本失败。

有什么想法吗？

谢谢！

亨德里克。

更新：根据要求，这是一个最小示例：

CREATE TABLE TestTS (TS FLOAT);
INSERT INTO TestTS (TS) VALUES (44210.4993055556);

SELECT convert(datetime, max(TS) + 1.0/24) as A
    , dateadd(hour, 1, max(TS)) as B
from TestTS

如前所述，如果注释掉 B 列，A 的值会发生变化。

Answer 1

DATEADD 没有任何问题。问题是剩下的问题。

首先，有一个严重的错误。日期存储为浮点数。应改为使用适当的类型，例如datetime2、datetime 或datetimeoffset。最好的选择是datetime2(0) 或datetimeoffset(0)，假设不需要毫秒精度。

datetime 本质上是一个遗留类型，其内部存储格式是...... OADate 格式的浮点数。但这并不意味着浮点数应该代替正确的类型，但应该使用 varbinary 代替 int 或 bigint。

然后，尝试通过以该格式计算 1 小时的浮点值 1/24，将一小时添加到 OADate 值。这是一个不合理的数字（0.04166666666....），这意味着舍入错误总是会导致值不准确。

解决方案

真正的解决方案是使用正确的类型和DATEADD，例如：

CREATE TABLE TestTS (TS datetime2(0));
INSERT INTO TestTS (TS) VALUES ('2021-01-16 10:59:00.000');

SELECT dateadd(hour, 1, max(TS)) as B
from TestTS

如果您想要毫秒精度，请使用datetime2(3)。

让 hack 发挥作用。

如果您使用datetime，则最终不需要转换为日期时间，但结果仍然不精确。这个：

declare @TestTS table (TS datetime);
INSERT INTO @TestTS (TS) VALUES ('2021-01-16 10:59:00.000');

SELECT max(ts)+ (1.0/24)
from @TestTS

产生2021-01-16 11:58:59.943。 hack 最初看起来有效的唯一原因可能是由于转换期间的舍入错误。

通过添加浮点数获得正确结果的唯一方法是将精度提高到 8 个小数位：

declare @TestTS table (TS datetime);
INSERT INTO @TestTS (TS) VALUES ('2021-01-16 10:59:00.000');

SELECT max(ts)+ (1.00000/24)--, dateadd(hour, 1, max(TS)) as B
from @TestTS

这会产生2021-01-16 11:59:00.000。

1.0 是一个小数 (2,1)。 T-SQL 根据操作数的功能位数计算十进制除法的小数位数。如果操作数最多有 4 个小数位，则结果将有 6 个小数位，这还不够。任何大于 4 的小数位都添加 1 个数字。1.00000 产生 8 个小数位 0.04166666

不要这样做。

Answer 2

原因

感谢@MartinSmith 提供线索。

原因是查询自动参数化和选择存储值的数据类型。

查询 1 是自动参数化的：

StatementText="SELECT CONVERT([datetime],MAX([TS])+@1/@2)
....
<ColumnReference Column="@2" ParameterCompiledValue="(24)" ParameterRuntimeValue="(24)" />
<ColumnReference Column="@1" ParameterCompiledValue="(1.0)" ParameterRuntimeValue="(1.0)" />

查询 2 未自动参数化：

StatementText="SELECT convert(datetime, max(TS) + 1.0/24) as A...."

为什么会发生是第一个查询而不是第二个查询有点像黑魔法。

来自SQL Server data types页面：

当您使用 +、-、*、/ 或 % 算术运算符执行 int、smallint、tinyint 或 bigint 的隐式或显式转换 浮点数、实数、小数或数字数据类型的常量值， SQL Server 在计算数据类型时应用的规则和 表达式结果的精度取决于是否 查询是否自动参数化。

因此，查询中的类似表达式有时会产生 不同的结果。当查询未自动参数化时，常量 值首先转换为数字，其精度刚刚大 足以保存常量的值，然后再转换为 指定的数据类型。例如，常数值 1 转换为 numeric (1, 0)，常量值250转换为numeric (3, 0)。

当查询被自动参数化时，常量值总是 在转换为最终数据之前转换为numeric (10, 0) 类型。当涉及 / 运算符时，不仅可以将结果类型的 相似查询之间的精度不同，但结果值可以 也不同。例如，自动参数化的结果值 包含表达式 SELECT CAST (1.0 / 7 AS float) 的查询 将不同于不是相同查询的结果值 自动参数化，因为自动参​​数化查询的结果 将被截断以适应 numeric (10, 0) 数据类型。

效果

基于上述，使用了以下数据类型（有关如何计算结果类型的说明，请参阅：Precision, scale, and Length (Transact-SQL)）：

查询 1 提供更高的精度：

NUMERIC( 2, 1 ) / NUMERIC( 10, 0 ) = NUMERIC( 13, 12 )

查询 2：

NUMERIC( 2, 1 ) / NUMERIC( 2, 0 ) = NUMERIC( 7, 6 )

解决方案

将您的文字和/或中间结果转换为所需的类型以避免意外。 在您的具体情况下，最好的解决方案是不要像 Panagiotis Kanavos 在他的 answer 中解释的那样使用数字算术来操纵日期。

或者，强制浮点数据类型（根据 Dan Guzman 评论）convert(datetime, max(TS) + 1e/24) 也可以解决问题。

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