SQL語句中 NOT IN 子句的“正確打開方式”

在寫SQL語句的時候，若where條件是判斷用戶不在某個集合當中，我們習慣使用 where 列名 not in (集合) 子句，這種寫法本身沒有問題，但實踐過程中卻發現很多人在寫類似的SQL語句時，寫的代碼存在隱患，而這種隱患往往難以發現。

 

1. 存在隱患的寫法

首先,我們來評估一條簡單的SQL語句的輸出結果。語句如下：

select 1 from dual where 1 not in(2, null)

簡單，輸出結果是1嘛。

錯！答案是沒有輸出結果。

為什么會這樣？數據庫管理系統在執行查詢之前，會對上面語句進行簡單的轉化，轉化之后的語句如下：

select 1 from dual where 1 != 2 and 1 != null

顯然，where后面的表達式中，1!=2的結果是true,但1!=null的結果是不確定，true 和 不確定進行與運算的結果非true,所以上述語句的沒有輸出結果。

分析完了上面這條語句，我們再來看一個問題，假設有員工表DEMPLOYEES和部門表DEPARTMENTS,寫SQL語句找出2015年沒有招人的部門。我們可以很快的寫出下面語句：

select DEPARTMENT_ID, DEPARTMENT_NAME from DEPARTMENTS where DEPARTMENT_ID not in(
    select DEPARTMENT_ID from EMPLOYEES where HIRE_DATE like '%2015%'
)

若員工表EMPLOYEES中存在還未分配部門的員工時，子查詢中的結果集中會含NULL元素，這就和開始我們評估的語句套上了，語句將無結果返回。那么，該如何寫這種形式的語句才能避免隱患呢？

2. NOT IN 子句正確的打開方式

為了避免NOT IN子句的隱患，最簡單的方式就是不使用NOT IN子句，而使用其他的形式達到相同的效果。你老是出問題，我不跟你玩行了吧！例如使用 not exists子句將上述語句改寫正確之后代碼如下：

select DEPARTMENT_ID, DEPARTMENT_NAME from DEPARTMENTS where not exists (
    select * from EMPLOYEES where EMPLOYEES.DEPARTMENT_ID = DEPARTMENTS.DEPARTMENT_ID and  HIRE_DATE like '%2015%'
)

若還是想用 NOT IN子句，怎么辦？有方法，就是對子查詢返回的結果進行處理，如果為空值NULL，則給它賦一個非空值。這種對空值NULL的處理，各類數據庫管理系統都有相應函數函數支持，例如SQL Server中的 ISNULL函數，Oracle 中的NVL，NVL2，COALESE，以及MySQL中的IFNULL ， COALESE。

以SQL Server為例，如下SQL語句也能夠像NOT EXISTS子句一樣避免隱患。

select DEPARTMENT_ID, DEPARTMENT_NAME from DEPARTMENTS where DEPARTMENT_ID != all(
    select ISNULL(DEPARTMENT_ID,'') from EMPLOYEES where HIRE_DATE like '%2015%'
)

3. 小結

在使用NOT IN子句時，若子查詢結果集中可能包含空值NULL，則代碼存在隱患，要消除這種隱患，應該對子查詢結果集中的空值進行處理。

 

附：基於SQL Server的完整實驗代碼

假設公司ERP系統中有兩個表，員工表EMPLOYEES和部門表DEPARTMENTS（如下所示），老板要找出2015年沒有招人的部門號和部門名稱。請寫出查詢的SQL語句。

員工表 EMPLOYEES

EMPLOYEE_ID	EMPLOYEE_NAME	HIRE_DATE	DEPARTMENT_ID
170101	Bob	2016-02-02	001
170102	Alice	2015-02-05	003
170103	Tony	2016-03-04	002
170105	Aaron	2016-08-03	002
170107	Rex	2016-10-11	NULL

部門表 DEPARTMENTS

DEPARTMENT_ID	DEPARTMENT_NAME	MANAGER_ID
001	Administration	170101
002	IT	170103
003	Finance	170102

創建表SQL語句。

CREATE TABLE DEPARTMENTS(
    DEPARTMENT_ID    CHAR(3) PRIMARY KEY,
    DEPARTMENT_NAME VARCHAR(100),
    MANAGER_ID        CHAR(6)
);

CREATE TABLE EMPLOYEES(
    EMPLOYEE_ID        CHAR(6) PRIMARY KEY,
    EMPLOYEE_NAME    VARCHAR(30) NOT NULL,
    HIRE_DATE        DATE,
    DEPARTMENT_ID    CHAR(3),
    FOREIGN KEY(DEPARTMENT_ID) REFERENCES DEPARTMENTS(DEPARTMENT_ID)
);

insert into DEPARTMENTS values('001','Administration','170101');
insert into DEPARTMENTS values('002','IT','170103');
insert into DEPARTMENTS values('003','Finance','170102');


insert into EMPLOYEES values('170101', 'Bob', '2016-03-02', '001');
insert into EMPLOYEES values('170102', 'Alice', '2015-02-05', '003');
insert into EMPLOYEES values('170103', 'Tony', '2016-03-04', '002');
insert into EMPLOYEES values('170105', 'Aaron', '2016-08-03', '002');
insert into EMPLOYEES values('170107', 'Rex', '2016-10-11', NULL);

 上述題目，我們很容易產生這樣的思路，先在員工表 EMPLOYEES 中找出2015年雇佣的員工所在的部門號，作為一個部門號子集合，然后在部門表 DEPARTMENTS 中找出不在該子集中的部門號和部門ID，即為要查找的結果。於是有了如下查詢SQL語句：

select DEPARTMENT_ID, DEPARTMENT_NAME from DEPARTMENTS where DEPARTMENT_ID not in(
    select DEPARTMENT_ID from EMPLOYEES where HIRE_DATE like '%2015%'
)

然而，由於子查詢中存在一個空值，所以SQL Server數據庫管理系統執行上述語句之后將返回0條結果。而實際上我們可以從上表中看到，2015年沒有招人的部門號和部門名稱有{001, Administration } 部門，故上面的查詢語句存在BUG。

為保證查詢出我們期望的結果，這里使用SQL Server的ISNULL函數對子查詢中的空值進行處理，處理之后SQL語句為：

select DEPARTMENT_ID, DEPARTMENT_NAME from DEPARTMENTS where DEPARTMENT_ID not in(
    select ISNULL(DEPARTMENT_ID,'') from EMPLOYEES where HIRE_DATE like '%2015%'
)

SQL Server DBMS將返回給我們期望的結果：

DEPARTMENT_ID    DEPARTMENT_NAME
001    　　　　　　Administration
002              IT