数据表字段值多数为null(表属性设置为NULL你可能要面临很多麻烦)
我们知道使用 MySQl 去存储数据,我们需要先去建表,那么在表中去添加各个数据列,其实我们需要给数据列指定一些属性,比如说我们在列属性设置为允许,那就可以不放置任何数据到这一列中。但是这会带来哪些麻烦或者是坑呢?那么带着这个问题,我们来聊聊表属性设置为 NULL,你可能要面临很多麻烦。
为什么会有很多人用 NULL 呢?
第一点,NULL 它是一个默认行为,如果你不去主动指定这个列字段是 NOT NULL
,那么它就是 NULL
,这其实是允许 NULL
列最常见的原因了。很多刚开始学习使用 MySQL 的同学,没有显示的去指定当前列是 NOT NULL
,那么 MySQL
会自动的设置为当前列是允许 NULL
的。
第二点,有一个很严重的误区,就是很多初学者会认为 NULL 它代表的是空,也就是 Mysql 什么都不会存储,所以使用那可以节省存储空间, 但是实际上这是一个误区,那它是会占用存储空间的。
第三点,NULL
属性非常方便,SQL
语句或者代码不需要额外的填充或判断。这个说法看起来非常合理,我们在操作数据时,如果某一列是空值,那么无论是 SQL
语句还是代码,我们都不需要去考虑它。
但是即使是有这么多原因,这么多人使用允许 NULL
的属性列,我们似乎还是会经常听到,那么使用 NULL
列并不好,那么我们到底应该去怎样做选择呢?也就是去应该听谁的呢?
我们当然不能仅凭听说去认证哪种选择会更好,也不能认为使用的人多就是对的。那么为了搞清楚这个问题,我们可以看看官网对允许 NULL 列的一个描述。
看看 MySQL 官网对 NULL 列的描述
在 MySQL
的官网上可以看到如下的解释:
NULL columns require additional space in the rowto record whether their values areNULL.For MyISAM tables, each NULL columntakes one bit extra, rounded up to thenearest byte.
翻译过来就是:MySQL
难以优化引用可空列的一个查询,它会使索、引索引统计和值更加复杂。可空的列需要更多的存储空间,还需要 MySQL
内部进行特殊处理。可空列被索引之后,每条记录都需要一个额外的字节,它还会导致像 MySAM
中固定大小的索引变成可变大小的索引。
我们从官网这一段描述中就可以看出来,其实 NULL
列它不仅仅会占用额外的存储空间,而且会对索引优化有影响。
总结下来就是说,MySQL
并不建议我们去允许 NULL
列。那么究竟 NULL
列会对我们的业务逻辑造成哪些影响呢?接下来我们就去探究一下这个问题。
NULL 列存在的问题
NULL 的长度并不是零
我们一直在说 NULL
列实际上是占据空间的,我们可以去执行一个 SQL
语句去查看一下。
我们打开 MySQL
客户端,我们可以去通过 select
,使用MySQL
中的 length
函数,比如说我们可以去看一看空字符串所占据的空间,看一看 NULL
所占据的空间,int
类型的数字占据的内存空间,字符串零所占据的内存空间。
注意:MySQL
数据库是不区分大小写的。
我们可以看到 MySQL
打印的这个 NULL
的长度是 NULL
而不是零。这其实是 MySQL
做的一个特殊处理,或者是叫标记。
以此也可以得出结论,那么为了标识这一列是 NULL
,需要额外的存储空间,至少它并不是零。如果是零的话,它会直接打印零。
接下来为了更方便的去演示 NULL
列参与的查询、计算以及这个聚合等等操作,我们先去创建一张数据表,并且插入一些演示数据。
我已经准备了一张数据表以及一些演示数据,这些数据我都会提供给大家。
创建数据库。
create database db_mysql_escape;
创建完了之后,切换当前的数据库。
use db_mysql_escape;
创建数据库表。
CREATE TABLE `db_mysql_escape`.`t_do_not_use_null` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`one` varchar(10) NOT NULL,
`two` varchar(20) DEFAULT NULL,
`three` varchar(20) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_one` (`one`),
KEY `idx_two` (`two`),
UNIQUE KEY `idx_three` (`three`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
创建成功,我们去看一看这个表的一些属性列。
这张表结果非常简单,除了这个主键 id
之外,它只有三个数据列,我们分别叫做 one
、two
、three
这三个字段。它们的 type
类型都是 varcher
的类型。其中对于这个 one
字段,它是不允许空的,也就是不允许为 NULL
。对于 two
和 three
我们都没有写到的,所以它是遵循 MySQL
的一个默认的数据列的性质,也就是为 NULL
,是一个默认的。
此外,我们去跟这张表定制了一些索引,从建表语句可以看到 one
和 two
都有索引,three
是有一个唯一性索引的,这就是关于这张表的一些这个基本属性。三个索引以及三个字段,两个字段是允许 NULL
,一个字段是不允许 NULL
。
插入演示数据。
-- 初始化一些数据
INSERT INTO `db_mysql_escape`.`t_do_not_use_null`(`id`, `one`, `two`, `three`) VALUES (1, '', 'a2', 'a3');
INSERT INTO `db_mysql_escape`.`t_do_not_use_null`(`id`, `one`, `two`, `three`) VALUES (2, 'b1', NULL, 'b3');
INSERT INTO `db_mysql_escape`.`t_do_not_use_null`(`id`, `one`, `two`, `three`) VALUES (3, 'c1', 'c2', NULL);
INSERT INTO `db_mysql_escape`.`t_do_not_use_null`(`id`, `one`, `two`, `three`) VALUES (4, 'd1', 'd2', NULL);
执行查看插入数据 SQL
语句。
查看数据。
select * from t_do_not_use_null;
这些数据也非常简单,这里这个为空的地方它不是 NULL
,如果是 NULL
的话, MySQL
会直接打印的是 NULL
。
这里的 one
插入的数据其实是空字符串,我们去看一看 insert
语句,这里是一个空字符串,这里插入数据的地方如果是 NULL
,MySQL
会显示 NULL
,非常简单的四条数据。
NULL 参与的查询
NULL
参与的查询存在的问题是,如果你要查询的某个字段为 NULL
或者是不为 NULL
。那我们不能使用等于号或者是不等于号,而需要去使用 IS NULL
和 IS NOT NULL
去做判断。
案例演示,我们给大家去演示一下。
比如对于 two
来说,id
为 2 的这行数据是 NULL
。我们尝试去通过等于号或者是不等于去实现查询。
使用 =
查询 NULL
的结果。
select * from t_do_not_use_null where two = null;
查询结果。
可以看到它返回了一个空的数据集,也就是我们通过这个等于号,NULL
的结果是查不到的。
那么看一看,我们通过不等于再去查询,那么我们可以猜想,不等 NULL ,是否会返回这个 id
为 1、2和 3 的数据呢?
使用 !=
查询 NULL
。
select * from t_do_not_use_null where two != null;
通过案例演示,返回也空结果。
这就是关于 NULL
参与查询的一个坑。如果你使用 =
或者是 !=
,你所查询的数据都得不到。此时,我们需要将!=
换成 IS NOT NULL
。
使用 IS NOT NULL
查询 NULL
select * from t_do_not_use_null where two is not null;
查询结果
可以看到这里返回的是 id
为 1、3 和 4 的数据。
如果需要查询 two
字段中某条记录为 NULL
,此时我们需要使用 IS NULL
。
使用 IS NULL
查询记录为 NULL
select * from t_do_not_use_null where two is null;
使用 IS NULL
查询返回的结果如下。
我们可以看到返回了这个 id
为 2 的这样一条记录。这就是关于 NULL
列的一个参与的一个查询。
我们再去看一个查询,假设我们此时将条件改为 two != 'e'
。想想此时会得到什么样的结果呢?
select * from t_do_not_use_null where two != 'e';
查询得到的结果如下。
可以看到,当 two !='e'
的时候,返回的仍然是1、3、4 这个三条记录,它与这个 IS NOT NULL
返回的结果是相等的。
其实关于这个 where two
使用到 !=
这个符号去判断符号之后,它其实是等价于 where two != 'e' and IS NOT NULL
。
select * from t_do_not_use_null where two != 'e' and two IS NOT NULL;
查询的结果如下图所示。
一定需要理解对于这个 NULL
列参与的查询一定是使用到 IS NULL
或者是 IS NOT NULL
。
如果 where
中,你使用了这样一个 =
号或者是 !=
号,它都会给你加上某一个字段 IS NOT NULL
这样的一个属性,这就是关于 NULL
参与查询的一个特性。
NULL 对索引的影响
接下来我们去看 NULL 对索引的影响。MySQL
会对这个 NULL
列也加上索引,但是只有 IS NULL
的查询才会使用到索引。
之前我们去创建 t_do_not_use_null
张表结果的时候,对于这个two
字段是给它加上了索引的,也就是 MySQL
库它允许对这个 NULL
列加上索引。
我们通过 EXPLAIN
或者是 DESC
,我们去检验一下 NULL
的列对象索引的影响。
使用 EXPLAIN
进行 two
字段的 NULL
的列进行索引分析
explain select * from t_do_not_use_null where two != 'e'\G
使用 EXPLAIN
分析的结果如下所示。
我们可以看到 EXPLAIN
或者是 DESC
命令,它返回的信息如上图所示,其中 key
字段是一个空,可能用到的索引是 idx_two
,但是 key
字段是实际应用的索引,也就是为 NULL
,也就是我们当前的这样一条查询语句并不会使用到 two
这一列上建立的索引,这就是 NULL
对索引的一个影响。
只有你去使用 IS NULL
这样的查询,那才会使用到索引。比如把条件 two !='e'
改成 two is null
。
explain select * from t_do_not_use_null where two is null;
分析结果如下图所示。
明显的可以看到,可能使用到的索引是 idx_two
,但是实际上使用的索引也是 idx_two
。这就是因为这个 NULL
对索引的一个影响,大家需要明白,这也是 MySQL
中一个比较大的坑。当你对允许 NULL
的列加上索引,MySQL
很难对你的查询进行优化。这也就是我们为什么不建议你去使用 NULL
的一个重要的原因。
我们在之前创建表的时候,three
字段呢的是一个文献索引,但是我们仍然插入了两条为 NULL
的记录。
select * from t_do_not_use_null;
那么S这个字段我们加上了唯一性索引,但是可以看到 id
为 3 和 4 记录,它们的这一列都是 NULL
,虽然 three
列定义了唯一性索引,但是也可以认为这一个唯一性失效了,也就是允许插入一条为NULL
或者是插入多条为 NULL
的记录,也就是说唯一性索引对 NULL 是不生效的。这也是 MySQL
数据库中 NULL
对索引的一个影响。
NULL 参与计算
NULL
参与计算的时候,如果允许某个字段是 NULL
,那么这个字段的数据类型从程序的角度来说是不统一的。你很难把 NULL
跟整数或者字符串当作是同一个类型去处理。所以 MySQL
规定,NULL
值与任何的其他值进行计算,结果总是得到一个NULL
,我们去验证一下这一点。
验证 1 2
select 1 2;
验证的结果如下图所示。
验证 1 NULL
select 1 null;
验证 1 NULL
结果如下图所示。
如果我们让 int NULL
,它会返回的就是 NULL
。
验证字符串与 NULL
拼接
select concat('mysql',null);
验证字符串与 NULL
拼接结果如下图所示。
可以看到这里的结果也是 NULL
,这就是允许 NULL
的列造成数据不统一的一个结果。MySQL
就规定 NULL
值与任何其他类型的值去计算的时候,结果一定得到的是 NULL
。
NULL 参与聚合
NULL
参与聚合也是一个非常重要的坑,也是一个非常容易引起问题的一个坑。我们去看一看参与聚合函数的 count
函数。
当某列存在 NULL
值时,在使用 count
查询该列,就会出现数据丢失问题。如下 SQL
所示:
select count(*),count(three) from t_do_not_use_null;
查询执行结果如下图所示。
从上述查询的结果来看,当使用的是 count(three)
查询时,就丢失了两条值为 NULL
的数据。
如果你对允许为 NULL
的列去使用到 count
聚合函数,它返回的实际上是不为 NULL
这一列的这一行记录的数据。
所以对某一个列字段,你对它进行 count
聚合的时候,如果这一列值 NULL
,那么它所返回的结果是不包含字段为 NULL
的记录。
聚合函数跟 NULL
去结合的时候,也会去产生一个不一样的一个效果。如果在某列存在 NULL
值时,就使用 count(*)
进行数据统计。
总结:count(*)
会统计为 NULL
的行,为 count(列名)
不会统计此列为 NULL
值的行。
NULL 参与排序。
不知道大家有每有去考虑过,在 MySQL
中对数据进行排序。如果对某一列进行排序的时候,如果这一列会出现 NULL
值,那么 MySQL
会如何进行处理呢?
我们先去尝试对t_do_not_use_null
数据表进行一个排序,比如我们数据表中的这个 two
字段它是允许为 NULL
,且它里面存在着一些数据为 NULL
,那我们就尝试对 two
字段进行一个排序。
MySQL
排序分为正向排序和逆向排序两种排序方式,正向排序排序使用 ASC
,逆向排序使用 DESC
。
使用 ASC
正向排序
select * from t_do_not_use_null order by two asc;
排序查询结果如下所示。
从以上可以看出,除了 NULL
的列排到最前面之外,其他的记录都会按照字符序列顺序去排。
使用 ASC
逆向排序
select * from t_do_not_use_null order by two desc;
排序查询结果如下所示。
反过来也是一样,NULL
的列排在最后面。
注意:这只是 MySQL
的一种规定或者是一种约定,而不是 NULL
的列更小。
因为 MySQl
实在是不知道根据什么去考虑、去排序,所以 MySQL
就给一个默认的规定,正序就排在最前,逆序就排在最后,只是一种约定。
这里给大家去讲解了这个 NULL
它存在的一些问题。
应该用什么去代替 NULL 呢?
第一个,使用特殊值去填充 NULL
,例如:空字符串或者是数字0。这是最常见的一个替代方法。但是也需要注意,去结合你所处理的这个业务逻辑实现一个适配。比如对于这个字符类型来说,某一列是字符类型,那么如果这一列确实没有值,你可以去填充一个空字符串。对于数字类型也是一样的,如果这一列不填充什么内容,那么数字零正好也可以去表达一下。
第二个,对于已经存在的数据表,填充特殊值到 NULL
这一列,再去修改表结构,也是去修改列的限制是 NOT NULL
的,这个是一个更好的做法。这样它不仅仅规避了当前表中的NULL
的列,而且对表结构进行一个修改限制,这样在将来也不会出现 NULL
的列,因为我们的表不允许为 NULL
的列出现了,你已经修改了这个列的限制是 NOT NULL
,,将来也就不会出现 NULL
问题。
最后我们就可以得出结论,那么在任何场景下,你都不应该考虑去使用 NULL
。也就是因为 NULL
存在各种各样问题,或者说是一些特殊的特性。
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