【M语言探秘】：掌握Power Query核心编程，编写高效数据查询脚本

 参考资源链接：[Power Query教程：从入门到深度开发](https://wenku.csdn.net/doc/6412b75bbe7fbd1778d4a016?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. Power Query简介与M语言概述 ## 1.1 Power Query的发展历程 Power Query最初作为Microsoft Excel的插件发布，名为“Get & Transform”，它为Excel用户提供了强大的数据导入和数据转换能力。随着时间的推移，Power Query演变为Power BI中不可或缺的数据转换工具，并被整合到Excel 2016及更高版本中。它支持多种数据源，包括CSV文件、Excel工作簿、数据库以及在线服务等，并提供了一种名为M的查询语言，让数据处理变得更加灵活和强大。 ## 1.2 M语言的基本概念 M语言（也称为“M”或“Power Query Formula Language”）是一种专门用于Power Query的数据转换与数据建模的声明式语言。M语言与SQL等命令式语言不同，它专注于描述用户希望获得的结果，而不是具体如何获得这些结果。通过使用M语言，用户可以创建数据转换过程，这些过程可以被应用于原始数据以生成报表和数据模型。 ## 1.3 M语言的使用场景 M语言的主要应用场景包括数据预处理、数据清洗、数据集成和数据转换。它允许IT专业人员和数据分析师通过一系列的步骤来准备和转换数据，以便于后续分析和报告。使用M语言可以将重复的数据转换任务自动化，提高数据处理效率，同时减少人为错误。例如，在处理从不同数据源导入的数据时，M语言可以用来统一日期格式、转换数据类型、计算新列以及过滤掉不需要的记录等。这种自动化和声明式的特性使得M语言在处理大数据集时尤为有效。 # 2. M语言基础语法与操作 ### 2.1 M语言的数据类型和结构 M语言是一种用于Power Query中的函数式编程语言，与Excel中的VBA不同，M语言更注重声明式编程。在开始编写M语言代码之前，需要对数据类型和结构有充分的理解。熟悉M语言的数据类型和结构，可以有效提高代码的可读性和运行效率。 #### 2.1.1 常见数据类型 M语言支持多种数据类型，包括但不限于数字、文本、日期、时间、布尔值、记录、列表和函数等。每种类型都有其特定的使用场景和操作方法。 - **数字（Number）**：用于存储数字，包括整数和浮点数。 - **文本（Text）**：用于存储字符序列，如字符串。 - **日期和时间（Date/Time）**：用于表示日期和时间。 - **布尔值（Logical）**：表示真（true）或假（false）的值。 - **记录（Record）**：类似于其他编程语言中的对象或结构体，包含多个字段，每个字段有名称和值。 - **列表（List）**：有序的集合，可以包含任何类型的数据，但通常列表中的元素类型相同。 代码块可以展示如何在M语言中创建和操作这些基本数据类型： ```m // 创建数字类型的变量 let numberVariable = 123 in numberVariable // 创建文本类型的变量 let textVariable = "Hello, Power Query!" in textVariable // 创建日期时间类型的变量 let dateTimeVariable = #datetime(2023, 4, 1, 10, 30, 0) in dateTimeVariable // 创建布尔值变量 let logicalVariable = true in logicalVariable // 创建记录类型的变量 let recordVariable = [FirstName="John", LastName="Doe", Age=30] in recordVariable // 创建列表类型的变量 let listVariable = {1, 2, 3, 4, 5} in listVariable ``` 在上述代码块中，变量被创建并赋予了不同的数据类型。之后可以使用这些变量进行进一步的操作和函数调用。 #### 2.1.2 记录和列表的操作 在M语言中，记录和列表是数据操作的核心。对这些数据结构的操作通常需要理解它们的构造、访问以及更新方式。 - **记录的构造和访问**：记录由名称和值组成的键值对集合。访问记录中的值可以通过点标记法或者通过`[字段名]`的语法进行。 - **列表的构造和访问**：列表则通过花括号`{}`来定义，并且可以使用`{索引}`的方式访问其中的元素。 列表和记录操作示例： ```m // 记录的创建与访问 let person = [FirstName = "Alice", LastName = "Smith", Age = 25], firstName = person.FirstName, lastName = person[LastName] in {firstName, lastName} // 列表的创建与访问 let numbers = {1, 2, 3, 4, 5}, thirdNumber = numbers{2}, lastNumber = numbers{List.Count(numbers)-1} in {thirdNumber, lastNumber} ``` 在上述示例中，我们展示了如何创建记录和列表，以及如何通过不同的方式访问其内部元素。这些基本操作是理解后续更复杂数据结构和函数的基础。 ### 2.2 M语言的变量、函数与模块 M语言中的变量、函数和模块是构建复杂逻辑和实现代码模块化的重要基础。它们使得代码更加清晰，并且便于维护。 #### 2.2.1 变量的声明与使用 变量是编程的基础，用于存储数据值，以便在代码的其他部分引用。在M语言中，变量的声明和使用很简单。`let...in`结构是声明变量的常用方式。 ```m let variableName = value, result = variableName + value in result ``` 上述代码块展示了如何声明一个变量`variableName`并使用它来计算`result`。 #### 2.2.2 函数的定义和高级特性 函数是将一组语句组织在一起，用来完成特定任务的代码块。在M语言中，函数非常灵活，支持参数默认值、可变参数等特性。 定义函数的语法如下： ```m let FunctionName = (parameter1, parameter2 as type, optional parameter3 as type) as returnType => functionBody in FunctionName ``` 函数可以有返回类型，也可以没有返回类型。此外，M语言支持使用箭头函数进行简化。 高级函数特性示例： ```m // 定义带有默认值的参数 let multiply = (a as number, b as number, optional c as number = 1) as number => a * b * c in multiply // 可变参数函数 let concatenate = (textList as list) as text => Text.Combine(textList, ", ") in concatenate ``` 在这些示例中，我们定义了一个带有默认值参数的函数`multiply`和一个可变参数函数`concatenate`。灵活使用这些高级特性可以大大增加代码的通用性和可重用性。 #### 2.2.3 模块化编程的概念与应用 模块化编程是将程序划分为独立模块的过程，每个模块都有其特定的功能。在M语言中，可以使用`module`关键字创建模块，这有助于将代码逻辑划分为可管理的部分，提高代码的可维护性和可读性。 模块化编程示例： ```m // 定义模块 module MyModule // 定义模块内的函数 let addOne = (number as number) as number => number + 1 in addOne // 定义另一个函数 let addTwo = (number as number) as number => number + 2 in addTwo end module ``` 在本示例中，`MyModule`模块包含了两个函数`addOne`和`addTwo`。通过模块化，我们可以将相关功能组合在一起，使得代码结构清晰。 ### 2.3 M语言的控制流语句 控制流语句用于控制程序中的语句执行顺序。M语言支持常见的控制流结构，包括条件语句、循环结构和错误处理机制。合理使用这些控制流语句可以提高代码的逻辑性和健壮性。 #### 2.3.1 条件语句的使用 条件语句允许基于条件表达式执行不同的代码路径。在M语言中，使用`if...then...else`语句来实现这一逻辑。 条件语句示例： ```m // 使用if...then...else语句 let number = 5, result = if number > 10 then "大于10" else if number > 0 then "大于0" else "小于等于0" in result ``` 在这个示例中，根据变量`number`的值，`result`将被赋予不同的文本描述。 #### 2.3.2 循环结构的实现 循环结构用于重复执行代码块，直到满足特定条件。M语言中的循环结构较少见，因为它更偏向于函数式编程。但可以使用递归或折叠（fold）操作来实现循环逻辑。 循环结构示例： ```m // 使用递归实现循环 let CountDown = (number as number) as text => if number > 0 then CountDown(number - 1) else "Zero", result = CountDown(5) in result ``` 上述示例中，`CountDown`函数通过递归调用自身来模拟倒计时，直到数字为零。 #### 2.3.3 错