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该如何处理NULL值,避免踩坑

码工是小希 2021-09-13
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在日常使用数据库时,你在意过NULL么?

其实,NULL值在数据库中是一个很特殊且有趣的存在,正式开始之前,我们先来瞅下MYSQL的配置和版本号,下面我们一起来看看吧;比如你在查询数据库时,想知道一个列(例如:用户注册年限 USER_AGE)是否为 NULL,SQL查询语句该怎么写呢?
是这样:

SELECT * FROM TABLE WHERE USER_AGE = NULL;

还是这样:

SELECT * FROM TABLE WHERE USER_AGE IS NULL;

当然,正确的写法应该是第二种 WHERE USER_AGE IS NULL

但为什么要这样写呢?进行数据库数据比较的时侯,我们不会使用“IS”关键词?,不是吗?例如,如果我们想要知道一个列的值是不是等于1, WHERE语句是这样的:

WHERE USER_AGE = 1;

思考

那为什么NULL 值要用IS呢?为什么要以这种方式来处理?

因为,在SQL中,NULL表示“未知”的意思。也就是说,NULL值表示的是“未知”的值。

NULL=未知;在大多数数据库中,NULL和空字符串是有很大区别的;

比方说 Oracle就不支持空字符串,它会把空字符串自动转成NULL:

在其他大多数数据库里,NULL值和字符串的处理方式是不一样的:

空字符("")串虽然表示“没有值”,但这个值是确定的。NULL 表示 “未知值”,这个值是不知道的。这就好比我问了一个问题:“贾玲的小名叫什么?”

有人会回答说:“我咋知道贾玲的小名是什么”。对于这种情况,可以在数据库中使用Nickname列来表示贾玲的小名,而这一列的值就是NULL。

也有人会回答说:“贾玲没有小名。他的父母没有给她取小名,大家虽然一直叫玲小花,但是可能知道贾玲确实没有小名”。对于这种情况,Nickname列应该是一个空字符串,长这样("");

Oracle就比较特殊,两个值都是使用 NULL来表示,而其他大多数数据库都会区分对待的。

结论:记住一点 NULL表示的是一个未知值,那么在写SQL查询就会好一些;

例如,你有一个这样的查询语句:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE 1 = 1;

这个查询会返回所有的行(假设 SOME_TABLE不是空表的话),因为表达式“1=1”一定是对;

那么如果我这样写:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE 1 = 0;

表达式“1=0”是false,这个查询语句不会返回任何数据的:但是如果我写成这样:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE 1 = NULL

这个时候,数据库它不知道这两个值(1和NULL)是否相等,因此会认定是“NULL”或“未知”,所以它也不会返回任何数据,和下面讲的NOT (1=NULL)
是有区别的哦!

三元逻辑

SQL 查询语句中的WHERE一般会有下面三种:

可以是 true(会返回数据);可以是 false(不会返回数据);也可以是 NULL 或未知(也不会返回数据);你可能会想:“既然这样,那我为什么要去关心是 false还是 NULL?上面不是都写着不会返回数据吗?”

接下来,我来告诉你在哪些情况下会有问题:我们来看看 **NOT()**方法;

假设有这样的一个查询:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE NOT(1 = 1);

数据库首先会计算1=1,这个显然是 true

接着,数据库会用 NOT()条件,所以WHERE返回false;

所以,上面的查询不会返回任何数据。

但如果把语句改成这样:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE NOT(1 = 0);

数据库首先会计算 1=0,这个肯定是false

接着,数据库用 **NOT()**函数,得到相反的结果,变成了true,所以,这个语句会返回数据;

但如果把语句再改成下面这样呢?

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE NOT(1 = NULL);

数据库首先计算1=NULL,但是它也不知道1是否等于NULL,因为它也不知道NULL的值是什么?

总之,这个计算不会返回 true,也不能返回false,它会返回一个 NULL;

接下来,NOT()会继续解析上一个计算返回的结果。

NOT() 遇到 NULL,它会生成另一个NULL。未知的相反的反面面是另一个未知

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE NOT(1 = NULL);

所以,对于where条件的NOT(1=1)
NOT(1=NULL)
:都不会返回数据;

NULL 和 NOT IN

如果我有这样的一个查询语句:

SELECT * FROM TABLE WHERE 1 IN (1234NULL);

很显然,WHERE返回true,这个语句将返回数据,因为1在括号列表里是存在的;

但如果这样写:

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE 1 NOT IN (1234NULL);

很显然,WHERE 返回false,这个查询不会返回数据,因为 1在括号列表里存在,但我们说的是NOT IN

但如果我们把语句改成这样呢?

SELECT * FROM SOME_TABLE WHERE 5 NOT IN (1234NULL);

这里的 WHERE不会返回数据,因为它的结果不是 true。数字 5在括号列表里可能不存在,可能存在,因为当中有一个NULL 值,数据库也不知道 NULL是个啥?

第一步WHERE会返回NULL,第二步整个查询不会返回任何数据。

希望大家应该都清楚该怎么在 SQL中处理 NULL值;

Null五个坑

  • 首先如果存在person表先删DROP TABLE IF EXISTS person;
  • 创建 person表,其中 username字段可为空,并为其设置普通索引;
CREATE TABLE person (
 id INT PRIMARY KEY auto_increment,
 name VARCHAR(20),
 mobile VARCHAR(13),
 index(name)
ENGINE='innodb';

-- person 表添加测试数据
insert into person(name,mobile) values('Java','13333333330'),
 ('MySQL','13333333331'),
 ('Redis','13333333332'),
 ('Kafka','13333333333'),
 ('Spring','13333333334'),
 ('MyBatis','13333333335'),
 ('RabbitMQ','13333333336'),
 ('Golang','13333333337'),
 (NULL,'13333333338'),
 (NULL,'13333333339'); 
  
select * from person;

得到测试数据,如下图所示:有了数据之后,我们就来看列中存在 NULL值时,出哪些问题?

1.count数据丢失

当某列存在NULL值时,再使用count查询该列,就会出现数据“丢失”问题,如下 SQL 所示:

select count(*),count(namefrom person;

查询结果是:从上述结果可以看出,当使用count(name)查询时,就丢失了两条值为NULL的数据丢失。

解决方案

如果某列存在 NULL值时,就是用count(*)进行数据统计;

扩展知识:不要使用 count(常量)

阿里巴巴《Java开发手册》强制规定:不要使用 count(列名) 或 count(常量) 来替代 count(),count() 是 SQL92 定义的标准统计行数的语法,跟数据库无关,跟 NULL 和非 NULL 无关。说明:count(*)会统计值为 NULL 的行,而count(列名)不会统计此列为 NULL 值的行。

distinct 数据丢失

当使用count(distinct col1, col2) 查询时,如果其中一列为 NULL,那么即使另一列有不同的值,那么查询的结果也会将数据丢失,如下 SQL 所示:

select count(disinct name,mobile) from person;

查询执行结果如下:

图片数据库的原始数据如下:图片从上述结果可以看出手机号一列的 10条数据都是不同的,但查询的结果却为8。

select 数据丢失

如果某列存在 NULL 值时,执行非等于查询(<>/!=)会导致为NULL值的结果丢失。比如以下数据:我需要查询除 name等于“Java”以外的所有数据,预期返回的结果是id 从2 到10的数据,但当执行以下查询时:

select * from person where name<>'Java' order by id;
-- 或
select * from person where name!='Java' order by id;

查询结果均为以下内容:看出为 NULL 的两条数据凭空消失了,这个结果并不符合我们的正常预期:

解决方案

要解决以上的问题,只需要在查询结果中拼加上为 NULL 值的结果即可,执行 SQL 如下:

select * from person where name<>'Java' or isnull(nameorder by id;


最终的执行结果如下:

空指针异常

如果某列存在 NULL 值时,可能会导致 sum(column) 的返回结果为 NULL 而非 0,如果 sum 查询的结果为 NULL 就可以能会导致程序执行时空指针异常(NPE),我们来演示一下这个问题:
首先,我们先构建一张表和一些测试数据:

-- 如果存在 goods 表先删除
DROP TABLE IF EXISTS goods; 

-- 创建 goods 表
CREATE TABLE goods (
 id INT PRIMARY KEY auto_increment,
 num int
ENGINE='innodb';

-- goods 表添加测试数据
insert into goods(numvalues(3),(6),(6),(NULL);

select * from goods;

表中原始数据如下:接下来我们使用 sum 查询,执行以下 SQL:

select sum(numfrom goods where id>4;

查询执行结果如下:

图片当查询的结果为 NULL 而非 0 时,就可以能导致空指针异常:

解决空指针异常

可以使用以下方式来避免空指针异常:

select ifnull(sum(num), 0) from goods where id>4;

查询执行结果如下:

增加了查询难度

当某列值中有 NULL 值时,在进行 NULL 值或者非NULL 值的查询难度就增加了。

所谓的查询难度增加指的是当进行NULL 值查询时,必须使用 NULL值匹配的查询方法,比如 IS NULL 或者 IS NOT NULL 又或者是 IFNULL(cloumn) 这样的表达式进行查询,而传统的 =、!=、<>... 等这些表达式就不能使用了,这就增加了查询的难度,尤其是对小白程序员来说,不太友好:还是以 person 表为例,它的原始数据如下:

错误用法 1:
select * from person where name<>null;

执行结果为空,并没有查询到任何数据,如下图所示:

错误用法 2:
select * from person where name!=null;

执行结果也为空,没有查询到任何数据,如下图所示:

正确用法 1:
select * from person where name is not null;

执行结果如下:

正确用法 2:
select * from person where !isnull(name);

执行结果如下:

推荐用法

阿里巴巴《Java开发手册》推荐我们使用 ISNULL(cloumn) 来判断 NULL 值,原因是在 SQL 语句中,如果在 null 前换行,影响可读性;而 ISNULL(column) 是一个整体,简洁易懂。从性能数据上分析 ISNULL(column) 执行效率也更快一点。

扩展知识:NULL 不会影响索引

细心的朋友可能发现了,我在创建 person 表的 name 字段时,为其创建了一个普通索引,如下图所示:

然后我们用 explain 来分析查询计划,看当 name 中有 NULL 值时是否会影响索引选择:

explain 的执行结果如下图所示:

从上述结果可以看出,即使 name 中有 NULL 值也不会影响 MySQL 使用索引进行查询:

总结

本文我们讲了为啥我们用IS,三元逻辑以及NOT IN的遇到了咋办?当某列为 NULL 时可能会导致的 5 种问题:丢失查询结果、导致空指针异常和增加了查询的难度。因此在最后提倡大家在创建表的时候尽量设置 is not null 的约束,如果某列确实没有值,可以设置空值('')或 0 作为其默认值;

最后:大家还有因为 NULL 而造成的各种坑吗?欢迎评论区补充留言。

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