oraclesql优化中notin子句包含null返回结果为空的分析
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创建测试表：
create table t_dept as select * from scott.dept; create table t_emp as select * from scott.emp; insert into t_emp(deptno,ename) values(null,'MINGSHUO'); --在emp表中插入一条数据，deptno列为null commit; |
数据结构如下：
SQL> select distinct deptno from t_emp;
DEPTNO ---------- 30
20 10 SQL> select distinct deptno from t_dept;
DEPTNO ---------- 30 20 40 10
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此时发起一条查询，查询不在emp中但是在dept表中部门信息：
SQL> select * from t_dept where deptno not in (select deptno from t_emp where deptno is not null);
DEPTNO DNAME LOC ---------- -------------- ------------- 40 OPERATIONS BOSTON
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此时是有结果返回的。
然后把子查询中的where dept is not null去掉，再次运行查询：
SQL> select * from t_dept where deptno not in (select deptno from t_emp);
no rows selected |
此时返回结果为空。
这里很多人存在疑惑，为什么子查询结果集包括null就会出问题，比如t_dept.deptno为40的时候，40 not in （10,20,30,null）也成立啊。毕竟oracle查询优化器不如人脑智能懂得变通，查看执行计划就比较容易明白了。
Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 2864198334
----------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ----------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | 4 | 172 | 5 (20)| 00:00:01 | |* 1 | HASH JOIN ANTI NA | | 4 | 172 | 5 (20)| 00:00:01 | | 2 | TABLE ACCESS FULL| T_DEPT | 4 | 120 | 2 (0)| 00:00:01 | | 3 | TABLE ACCESS FULL| T_EMP | 15 | 195 | 2 (0)| 00:00:01 | -----------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id): ---------------------------------------------------
1 - access("DEPTNO"="DEPTNO")
Note ----- - dynamic sampling used for this statement (level=2)
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注意到这里id 1是HASH JOIN ANTI NA。这时候就想起来了，not in是对null值敏感的。所以普通反连接是不能处理null的，因此oracle推出了改良版的能处理null的反连接方法，这种方法被称为"Null-Aware Anti Join"。operation中的关键字NA就是这么来的了。
在Oracle 11gR2中，Oracl通过受隐含参数_OPTIMIZER_NULL_AWARE_ANTIJOIN控制NA，其默认值为TRUE，表示启用Null-Aware Anti Join。
下面禁用掉，然后再观察：
alter session set "_optimizer_null_aware_antijoin" = false; 再次执行：select * from t_dept where deptno not in (select deptno from t_emp); |
执行计划如下：
Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 393913035
----------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ----------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 30 | 4 (0)| 00:00:01 | |* 1 | FILTER | | | | | | | 2 | TABLE ACCESS FULL| T_DEPT | 4 | 120 | 2 (0)| 00:00:01 | |* 3 | TABLE ACCESS FULL| T_EMP | 14 | 182 | 2 (0)| 00:00:01 | -----------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id): ---------------------------------------------------
1 - filter( NOT EXISTS (SELECT 0 FROM "T_EMP" "T_EMP" WHERE LNNVL("DEPTNO"<>:B1))) 3 - filter(LNNVL("DEPTNO"<>:B1))
Note ----- - dynamic sampling used for this statement (level=2)
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lnnvl用于某个语句的where子句中的条件，如果条件为true就返回false；如果条件为UNKNOWN或者false就返回true。该函数不能用于复合条件如AND, OR, or BETWEEN中。
此时比如t_dept.deptno为40的时候，（40 not in 10）and（40 not in 20）and（40 not in 30）and（40 not in null），注意这里是and“并且”，条件都需要满足。
结果是true and true and true and false或者unknow。经过lvnnvl函数后：
false and false and false and true,结果还是false。所以自然就不会有结果了。
如果还不明白的话换个比较直观的写法：
SQL> select * from t_dept where deptno not in (10,20,null);
no rows selected
Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 719542577
---------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ---------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 30 | 2 (0)| 00:00:01 | |* 1 | TABLE ACCESS FULL| T_DEPT | 1 | 30 | 2 (0)| 00:00:01 | ----------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id): ---------------------------------------------------
1 - filter("DEPTNO"<>10 AND "DEPTNO"<>20 AND "DEPTNO"<>TO_NUMBER(NULL))
Note ----- - dynamic sampling used for this statement (level=2)
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过滤条件"DEPTNO"<>10 AND "DEPTNO"<>20 AND "DEPTNO"<>TO_NUMBER(NULL)因为最后一个and条件，整个条件恒为flase或者unkonw。
所以not in的子查询中出现null值，无返回结果。
这种时候其实可以用not exists写法和外连接代替：
not exists写法：
其实这种写法前面已经出现过了。就在禁用掉反连接之后，出现在fileter中的，oracle在内部改写sql时可能就采用了这种写法：
select * from t_dept d where not exists (select 1 from t_emp e where d.deptno = e.deptno); |
外连接的写法：
select d.* from t_dept d, t_emp e where d.deptno=e.deptno(+) and e.deptno is null; |
同事还给我展示了丁俊的实验，里面有复合列的讨论，结论简单明了，这里我就直接搬过来吧，如下：
/** 根据NULL的比较和逻辑运算规则，OR条件有一个为TRUE则返回TRUE，全为FALSE则结果为FALSE，其他为UNKNOWN，比如 (1,2) not in (null,2)则相当于1 <> null or 2 <> 2,那么明显返回的结果是UNKNOWN，所以不可能为真，不返回结果，但是 (1,2) not in (null,3)相当于1 <> null or 2 <> 3,因为2<>3的已经是TRUE,所以条件为TRUE，返回结果，也就说明了为什么Q2中的 测试是那样的结果 **/
看个简单的结果： SQL> SELECT * FROM DUAL WHERE (1,2) not in ( (null,2) );
DUMMY ----- SQL> SELECT * FROM DUAL WHERE (1,2) not in ( (null,3) );
DUMMY ----- X
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