NOT IN 子句中的 NULL 值
Posted
技术标签:
【中文标题】NOT IN 子句中的 NULL 值【英文标题】：NULL values inside NOT IN clause 【发布时间】：2010-09-12 20:18:21 【问题描述】：当我使用 not in where 约束和另一个 left join 的相同查询获得不同的记录计数时，出现了这个问题。 not in 约束中的表有一个空值（错误数据），导致该查询返回 0 条记录。我有点理解为什么，但我可以使用一些帮助来完全掌握这个概念。
简单来说，为什么查询A返回结果而B没有？
A: select 'true' where 3 in (1, 2, 3, null)
B: select 'true' where 3 not in (1, 2, null)
这是在 SQL Server 2005 上。我还发现调用 set ansi_nulls off 会导致 B 返回结果。
【问题讨论】：
【参考方案1】：与 null 比较是未定义的，除非您使用 IS NULL。
因此，当比较 3 和 NULL（查询 A）时，它返回 undefined。
即SELECT 'true' where 3 in (1,2,null) 和 SELECT 'true' where 3 not in (1,2,null)
将产生相同的结果，因为 NOT (UNDEFINED) 仍然未定义，但不是 TRUE
【讨论】：
好点。 select 1 where null in (null) 不返回行 (ansi)。【参考方案2】：在 A 中，针对集合的每个成员测试 3 是否相等，产生 (FALSE, FALSE, TRUE, UNKNOWN)。由于元素之一为 TRUE，因此条件为 TRUE。 （也有可能这里发生了一些短路，所以它实际上在达到第一个 TRUE 时就停止了，并且从不计算 3=NULL。）
在 B 中，我认为它将条件评估为 NOT（3 in (1,2,null)）。测试 3 与集合的相等性（FALSE、FALSE、UNKNOWN），它被聚合为 UNKNOWN。 NOT (UNKNOWN) 产生 UNKNOWN。所以总的来说，条件的真相是未知的，最后基本上被视为 FALSE。
【讨论】：
【参考方案3】：
NOT IN 与未知值比较时返回 0 条记录
由于NULL 是未知数，因此在可能值列表中包含NULL 或NULLs 的NOT IN 查询将始终返回0 记录，因为无法确定@ 987654327@值不是正在测试的值。
【讨论】：
这就是答案。我发现即使没有任何示例也更容易理解。【参考方案4】：查询 A 与：
select 'true' where 3 = 1 or 3 = 2 or 3 = 3 or 3 = null
因为3 = 3 为真，所以你得到一个结果。
查询 B 与：
select 'true' where 3 <> 1 and 3 <> 2 and 3 <> null
当ansi_nulls 开启时，3 <> null 为 UNKNOWN，因此谓词的计算结果为 UNKNOWN，您不会得到任何行。
当ansi_nulls 关闭时，3 <> null 为真，因此谓词的计算结果为真，你得到一行。
【讨论】：
有没有人指出，将NOT IN 转换为一系列<> and 会将not in this set 的语义行为更改为其他内容？
@Ian - 看起来“A NOT IN ('X', 'Y')”实际上是 SQL 中 A 'X' AND A 'Y' 的别名。 （我看到您自己在***.com/questions/3924694/… 中发现了这一点，但想确保您的反对意见已在此问题中得到解决。）
我想这解释了为什么SELECT 1 WHERE NULL NOT IN (SELECT 1 WHERE 1=0); 产生一行而不是我预期的空结果集。
这是 SQL 服务器的一个非常糟糕的行为，因为如果它期望使用“IS NULL”进行 NULL 比较，那么它应该将 IN 子句扩展为相同的行为，而不是愚蠢地将错误的语义应用于本身。
@binki，如果在此处运行rextester.com/l/sql_server_online_compiler，则查询将执行，但如果在此处运行sqlcourse.com/cgi-bin/interpreter.cgi，则查询无效。【参考方案5】：
Null 表示没有数据，也就是未知，不是什么都没有的数据值。具有编程背景的人很容易混淆这一点，因为在 C 类型语言中，使用指针时 null 确实什么都不是。
因此在第一种情况下，3 确实在 (1,2,3,null) 的集合中，因此返回 true
然而，你可以将它减少到
选择 'true' where 3 not in (null)
所以没有返回任何内容，因为解析器对您要与之比较的集合一无所知 - 它不是一个空集合，而是一个未知集合。使用 (1, 2, null) 并没有帮助，因为 (1,2) 集合显然是错误的，但随后您将与未知数相矛盾，这是未知数。
【讨论】：
【参考方案6】：这也可能有助于了解 join、exists 和 in 之间的逻辑差异 http://weblogs.sqlteam.com/mladenp/archive/2007/05/18/60210.aspx
【讨论】：
【参考方案7】：每当您使用 NULL 时，您实际上是在处理三值逻辑。
您的第一个查询返回结果，因为 WHERE 子句的计算结果为：
3 = 1 or 3 = 2 or 3 = 3 or 3 = null
which is:
FALSE or FALSE or TRUE or UNKNOWN
which evaluates to
TRUE
第二个：
3 <> 1 and 3 <> 2 and 3 <> null
which evaluates to:
TRUE and TRUE and UNKNOWN
which evaluates to:
UNKNOWN
UNKNOWN 不等于 FALSE 您可以通过调用轻松测试它：
select 'true' where 3 <> null
select 'true' where not (3 <> null)
这两个查询都没有结果
如果 UNKNOWN 与 FALSE 相同，则假设第一个查询会给您 FALSE，第二个查询必须评估为 TRUE，因为它与 NOT(FALSE) 相同。 事实并非如此。
有一个很好的article on this subject on SqlServerCentral。
NULL 和三值逻辑的整个问题起初可能有点令人困惑，但为了在 TSQL 中编写正确的查询，理解它是必不可少的
我推荐的另一篇文章是SQL Aggregate Functions and NULL。
【讨论】：
【参考方案8】：这是给男孩的：
select party_code
from abc as a
where party_code not in (select party_code
from xyz
where party_code = a.party_code);
无论 ansi 设置如何，这都有效
【讨论】：
对于原始问题：B：选择 'true' where 3 not in (1, 2, null) 必须执行删除空值的方法，例如select 'true' where 3 not in (1, 2, isnull(null,0)) 总体逻辑是，如果 NULL 是原因，那么在查询中的某个步骤找到一种方法来删除 NULL 值。 select party_code from abc as a where party_code not in (select party_code from xyz where party_code is not null) 但是如果你忘记了字段允许空值，那么祝你好运，这通常是这种情况【参考方案9】：在撰写本文时这个问题的标题是
SQL NOT IN 约束和 NULL 值
从问题的文本看来，问题出现在 SQL DML SELECT 查询中，而不是 SQL DDL CONSTRAINT。
但是，特别是考虑到标题的措辞，我想指出，这里的某些陈述可能具有误导性，类似于（释义）
当谓词计算结果为 UNKNOWN 时，您不会得到任何行。
虽然 SQL DML 就是这种情况，但在考虑约束时效果是不同的。
考虑这个非常简单的表，其中有两个约束直接取自问题中的谓词（并在@Brannon 的出色回答中得到解决）：
DECLARE @T TABLE
(
true CHAR(4) DEFAULT 'true' NOT NULL,
CHECK ( 3 IN (1, 2, 3, NULL )),
CHECK ( 3 NOT IN (1, 2, NULL ))
);
INSERT INTO @T VALUES ('true');
SELECT COUNT(*) AS tally FROM @T;
根据@Brannon 的回答，第一个约束（使用IN）评估为TRUE，第二个约束（使用NOT IN）评估为UNKNOWN。 然而，插入成功！因此，在这种情况下，说“你没有得到任何行”是不完全正确的，因为我们确实插入了一行。
上述效果确实是SQL-92标准的正确效果。比较和对比 SQL-92 规范中的以下部分
7.6 where 子句
的结果是 T 的那些行的表 搜索条件的结果为真。
4.10 完整性约束
当且仅当指定的表检查约束满足 表中任何一行的搜索条件都不为假。
换句话说：
在 SQL DML 中，当 WHERE 的计算结果为 UNKNOWN 时，会从结果中删除行，因为它不满足条件“为真”。
在 SQL DDL（即约束）中，行在评估为 UNKNOWN 时不会从结果中删除，因为它确实满足条件“不为假”。
虽然 SQL DML 和 SQL DDL 中的效果可能看起来相互矛盾，但通过允许它们满足约束（更准确地说，允许它们不满足一个约束）：没有这种行为，每个约束都必须显式处理空值，从语言设计的角度来看，这将是非常不令人满意的（更不用说，对编码人员来说是一种痛苦！）
附言如果您发现遵循“未知不会不满足约束”之类的逻辑就像我写它一样具有挑战性，那么考虑您可以通过避免 SQL DDL 中的可空列和 SQL DML 中的任何内容来省去所有这些产生空值（例如外连接）！
【讨论】：
老实说，我认为在这个问题上没有什么可说的了。很有趣。 @Jamie Ide：实际上，我对这个问题还有另一个答案：因为涉及空值的NOT IN (subquery) 会产生意想不到的结果，所以很容易完全避免IN (subquery) 并始终使用NOT EXISTS (subquery)（因为我曾经做过！）因为它似乎总是正确处理空值。但是，在某些情况下，NOT IN (subquery) 给出了预期的结果，而NOT EXISTS (subquery) 给出了意想不到的结果！如果我能找到关于该主题的笔记（需要笔记，因为它不直观！），我可能会开始写这篇文章，但结论是一样的：避免空值！
@onedaywhen 我对您的断言感到困惑，即 NULL 需要特殊大小写才能具有一致的行为（内部一致，与规范不一致）。将 4.10 改成“A table check constraint is满足当且仅当指定的搜索条件为真”还不够吗？
@DylanYoung：不，规范的措辞是出于一个关键原因：SQL 存在三个值逻辑，其中这些值是 TRUE、FALSE 和 UNKNOWN。我想 4.10 可能会读到，“当且仅当指定的搜索条件对于表的每一行都是 TRUE 或 UNKNOWN 时，才满足表检查约束”-注意我对句子末尾的更改-您省略了- - 从“for any”到“for all”。我觉得有必要将逻辑值大写，因为自然语言中的“真”和“假”的含义肯定是指经典的二值逻辑。
考虑：CREATE TABLE T ( a INT NOT NULL UNIQUE, b INT CHECK( a = b ) ); - 这里的意图是b 必须等于a 或为空。如果必须满足 TRUE 的约束，那么我们需要更改约束以显式处理空值，例如CHECK( a = b OR b IS NULL )。因此，每个约束都需要用户为所涉及的每个可空列添加...OR IS NULL 逻辑：更复杂，当他们忘记这样做时会出现更多错误，等等。所以我认为 SQL 标准委员会只是试图务实。 【参考方案10】：
从这里的答案可以得出结论，NOT IN (subquery) 不能正确处理空值，应该避免使用NOT EXISTS。然而，这样的结论可能为时过早。在以下场景中，归功于 Chris Date（数据库编程和设计，第 2 卷第 9 期，1989 年 9 月），正确处理空值并返回正确结果的是 NOT IN，而不是 NOT EXISTS。
考虑一个表格 sp 来代表供应商 (sno)，这些供应商 (pno) 供应数量 (qty)。该表当前包含以下值：
VALUES ('S1', 'P1', NULL),
('S2', 'P1', 200),
('S3', 'P1', 1000)
请注意，数量是可以为空的，即能够记录供应商已知供应零件的事实，即使它不知道数量是多少。
任务是找到已知供应零件编号为“P1”但数量不是 1000 个的供应商。
以下仅使用NOT IN 正确识别供应商“S2”：
WITH sp AS
( SELECT *
FROM ( VALUES ( 'S1', 'P1', NULL ),
( 'S2', 'P1', 200 ),
( 'S3', 'P1', 1000 ) )
AS T ( sno, pno, qty )
)
SELECT DISTINCT spx.sno
FROM sp spx
WHERE spx.pno = 'P1'
AND 1000 NOT IN (
SELECT spy.qty
FROM sp spy
WHERE spy.sno = spx.sno
AND spy.pno = 'P1'
);
但是，以下查询使用相同的通用结构，但使用 NOT EXISTS，但在结果中错误地包含供应商“S1”（即数量为空）：
WITH sp AS
( SELECT *
FROM ( VALUES ( 'S1', 'P1', NULL ),
( 'S2', 'P1', 200 ),
( 'S3', 'P1', 1000 ) )
AS T ( sno, pno, qty )
)
SELECT DISTINCT spx.sno
FROM sp spx
WHERE spx.pno = 'P1'
AND NOT EXISTS (
SELECT *
FROM sp spy
WHERE spy.sno = spx.sno
AND spy.pno = 'P1'
AND spy.qty = 1000
);
所以NOT EXISTS 并不是它可能出现的灵丹妙药！
当然，问题的根源在于空值的存在，因此“真正”的解决方案是消除这些空值。
这可以使用两个表来实现（以及其他可能的设计）：
sp 已知供应零件的供应商
spq 已知供应已知数量零件的供应商
注意应该有一个外键约束，其中spq 引用sp。
然后可以使用“减号”关系运算符（标准 SQL 中的 EXCEPT 关键字）获得结果，例如
WITH sp AS
( SELECT *
FROM ( VALUES ( 'S1', 'P1' ),
( 'S2', 'P1' ),
( 'S3', 'P1' ) )
AS T ( sno, pno )
),
spq AS
( SELECT *
FROM ( VALUES ( 'S2', 'P1', 200 ),
( 'S3', 'P1', 1000 ) )
AS T ( sno, pno, qty )
)
SELECT sno
FROM spq
WHERE pno = 'P1'
EXCEPT
SELECT sno
FROM spq
WHERE pno = 'P1'
AND qty = 1000;
【讨论】：
天哪。谢谢你真的写了这篇文章……这让我发疯了……【参考方案11】：如果您想用 NOT IN 过滤包含 NULL 的子查询，只需检查 not null
SELECT blah FROM t WHERE blah NOT IN
(SELECT someotherBlah FROM t2 WHERE someotherBlah IS NOT NULL )
【讨论】：
我的外连接查询有问题，在特殊情况下没有返回任何记录，所以检查了这个解决方案对于 Null 和存在记录的情况，它对我有用，如果发生其他问题，我会提到在这里，非常感谢。【参考方案12】：SQL 对真值使用三值逻辑。 IN 查询产生预期结果：
SELECT * FROM (VALUES (1), (2)) AS tbl(col) WHERE col IN (NULL, 1)
-- returns first row
但添加 NOT 并不会反转结果：
SELECT * FROM (VALUES (1), (2)) AS tbl(col) WHERE NOT col IN (NULL, 1)
-- returns zero rows
这是因为上述查询等价于以下内容：
SELECT * FROM (VALUES (1), (2)) AS tbl(col) WHERE NOT (col = NULL OR col = 1)
下面是 where 子句的求值方式：
| col | col = NULL⁽¹⁾ | col = 1 | col = NULL OR col = 1 | NOT (col = NULL OR col = 1) |
|-----|----------------|---------|-----------------------|-----------------------------|
| 1 | UNKNOWN | TRUE | TRUE | FALSE |
| 2 | UNKNOWN | FALSE | UNKNOWN⁽²⁾ | UNKNOWN⁽³⁾ |
注意：
-
涉及
NULL 的比较产生UNKNOWN
OR 表达式中没有一个操作数是 TRUE 并且至少有一个操作数是 UNKNOWN 产生 UNKNOWN (ref)
UNKNOWN 的 NOT 产生 UNKNOWN (ref)
您可以将上面的示例扩展到两个以上的值（例如 NULL、1 和 2），但结果将是相同的：如果其中一个值是 NULL，则不会有任何行匹配。
【讨论】：
以上是关于NOT IN 子句中的 NULL 值的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章