【Mysql】数据库系列

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前言

在表设计字段时，不推荐使用可空值，推荐使用一个有意义的值去代替NULL，这样有利于代码的可读性和可维护性，并能从约束上增强业务数据的规范性。《高性能mysql》中给出的理由是：

Mysql难以优化引用可空列查询，它会使索引、索引统计和值更加复杂。可空列需要更多的存储空间，还需要mysql内部进行特殊处理。可空列被索引后，每条记录都需要一个额外的字节，还能导致MYisam 中固定大小的索引变成可变大小的索引。
下面举例子说明。

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一、表和数据准备

创建表：student-01（name可以为NULL）、student-02（name不可以为NULL）
DDL：

-- `student-01` definition

CREATE TABLE `student-01` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id',
  `age` int DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `name` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '名字',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci COMMENT='学生表01';

-- `student-02` definition

CREATE TABLE `student-02` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id',
  `age` int DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `name` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL COMMENT '名字',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci COMMENT='学生表';

数据：

INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(1, 12, '小米1');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(2, 23, '小rose1');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(3, 12, '小jeck1');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(4, 8, '小ming');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(5, 11, '');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(6, 46, 'NULL1');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(7, 14, '小xu');
INSERT INTO `student-01` (id, age, name) VALUES(8, 11, NULL);

INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(1, 12, '小米');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(2, 23, '小rose');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(3, 12, '小jeck');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(4, 8, '');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(5, 11, '');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(6, 46, '小xiong');
INSERT INTO `student-02` (id, age, name) VALUES(7, 14, '小xu');

二、验证

1.NOT IN子查询在有NULL值的情况下返回永远为空结果

查询student-02中名字不存在student-01中的，推测的结果中应该有：小米、小rose、小jeck、小xiong，这几个只存在student-02。

select
	*
from
	`student-02` s
where
	s.name not in(
	select
		s2.name
	from
		`student-01` s2 )

运行结果：空，什么多没有。

2.使用！=去查询可空值字段时，数据中存在NULL，NULL记录查询不到

查询student-01中名字不等“小米1”的：

select * from `student-01` s where s.name  != '小米1'

输出结果：NULL值不包含在其中，id=8的记录没有包含进去。

3.如果在两个字段进行拼接：比如前缀+名字，字段为空会造成拼接的结果为NULL

将student-01表中name值加上“kexuexiong-”前缀：

select  s.id,CONCAT("kexuexiong-",s.name ) as name from `student-01` s

输出结果：

4.如果有 Null column 存在的情况下，count(Null column），null 值不会参与统计

统计名字有多少个：

select count(s.name ) from `student-01` s 

输出结果：

5. Null 字段的判断方式

使用！=NULL

select * from `student-01` s where s.name != null

输出结果;

使用=NULL

select * from `student-01` s where s.name = null

上面这两种方式是新手经常犯的错误，正确的方式应该是：
使用is not null

select * from `student-01` s where s.name is not null

使用is null

select * from `student-01` s where s.name is null

6.可空字段索引，会增加额外的空间

给student-01的name增加索引：

CREATE INDEX student_01_name_IDX USING BTREE ON `student-01` (name);

给student-02的name增加索引：

CREATE INDEX student_02_name_IDX USING BTREE ON `student-02` (name);

使用explain分析sql：

explain select * from `student-01` s where s.name = '小米1'

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	filtered	Extra
1	SIMPLE	s		ref	student_01_name_IDX	student_01_name_IDX	203	const	1	100.0

explain select * from `student-02` s where s.name = '小米'

id	select_type	table	partitions	type	possible_keys	key	key_len	ref	rows	filtered	Extra
1	SIMPLE	s		ref	student_02_name_IDX	student_02_name_IDX	202	const	1	100.0

两条查询语句都走name索引，但是key_len（索引字段的长度）不同。可空值得student-01（203）中比不可空值的student-02（202）多了1，两者类型都为varchar(50），编码集：utf8mb4。

key_len 的计算规则和三个因素有关：数据类型、字符编码、是否为 NULL

• key_len 202 == 50*4（utf8 4字节） + 2 （存储 varchar 变长字符长度 2字节，定长字段无需额外的字节）

• key_len 203== 20*4（utf8mb4 4字节） + 1 (是否为 Null 的标识) + 2 （存储 varchar 变长字符长度 2字节，定长字段无需额外的字节）

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总结

综合以上的案列分析，不建议字段设计时使用可空值。推荐使用一个有意义的值去代替NULL，这样有利于代码的可读性和可维护性，并能从约束上增强业务数据的规范性。