一千個不用 Null 的理由
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資料與演算法之美
港真,Null 貌似在哪裡都是個頭疼的問題,比如 Java 裡讓人頭疼的 NullPointerException,為了避免猝不及防的空指標異常,千百年來程式猿們不得不在程式碼裡小心翼翼的各種 if 判斷,麻煩而又臃腫,為此 java8 引入了 Optional 來避免這一問題。
下面咱們要聊的是 MySQL 裡的 null,在大量的 MySQL 優化文章和書籍裡都提到了欄位儘可能用NOT NULL,而不是NULL,除非特殊情況。但卻都只給結論不說明原因,猶如雞湯不給勺子一樣,讓不少初學者對這個結論半信半疑或者雲裡霧裡。本文今天就詳細的剖析下使用 Null 的原因,並給出一些不用 Null 的理由。
1、NULL 為什麼這麼多人用?
NULL是建立資料表時預設的,初級或不知情的或怕麻煩的程式設計師不會注意這點。
很多人員都以為not null 需要更多空間,其實這不是重點。
重點是很多程式設計師覺得NULL在開發中不用去判斷插入資料,寫sql語句的時候更方便快捷。
2、是不是以訛傳訛?
MySQL 官網文件:
NULL columns require additional space in the rowto record whether their values are NULL. For MyISAM tables, each NULL columntakes one bit extra, rounded up to the nearest byte.
Mysql難以優化引用可空列查詢,它會使索引、索引統計和值更加複雜。可空列需要更多的儲存空間,還需要mysql內部進行特殊處理。可空列被索引後,每條記錄都需要一個額外的位元組,還能導致MYisam 中固定大小的索引變成可變大小的索引。
—— 出自《高效能mysql第二版》
照此分析,還真不是以訛傳訛,這是有理論依據和出處的。
3、給我一個不用 Null 的理由?
所有使用NULL值的情況,都可以通過一個有意義的值的表示,這樣有利於程式碼的可讀性和可維護性,並能從約束上增強業務資料的規範性。
NULL值到非NULL的更新無法做到原地更新,更容易發生索引分裂,從而影響效能。
注意:但把NULL列改為NOT NULL帶來的效能提示很小,除非確定它帶來了問題,否則不要把它當成優先的優化措施,最重要的是使用的列的型別的適當性。
NULL值在timestamp型別下容易出問題,特別是沒有啟用引數explicit_defaults_for_timestamp
NOT IN、!= 等負向條件查詢在有 NULL 值的情況下返回永遠為空結果,查詢容易出錯
舉例:
create table table_2 (
`id` INT (11) NOT NULL,
user_name varchar(20) NOT NULL
)
create table table_3 (
`id` INT (11) NOT NULL,
user_name varchar(20)
)
insert into table_2 values (4,"zhaoliu_2_1"),(2,"lisi_2_1"),(3,"wangmazi_2_1"),(1,"zhangsan_2"),(2,"lisi_2_2"),(4,"zhaoliu_2_2"),(3,"wangmazi_2_2")
insert into table_3 values (1,"zhaoliu_2_1"),(2, null)
-- 1、NOT IN子查詢在有NULL值的情況下返回永遠為空結果,查詢容易出錯
select user_name from table_2 where user_name not in (select user_name from table_3 where id!=1)
mysql [email protected]:t_test_zz5431> select user_name from table_2 where user_name not
-> in (select user_name from table_3 where id!=1);
+-------------+
| user_name |
|-------------|
+-------------+
0 rows in set
Time: 0.008s
mysql [email protected]10.48.186.32:t_test_zz5431>
-- 2、單列索引不存null值,複合索引不存全為null的值,如果列允許為null,可能會得到“不符合預期”的結果集
-- 如果name允許為null,索引不儲存null值,結果集中不會包含這些記錄。所以,請使用not null約束以及預設值。
select * from table_3 where name != 'zhaoliu_2_1'
-- 3、如果在兩個欄位進行拼接:比如題號+分數,首先要各欄位進行非null判斷,否則只要任意一個欄位為空都會造成拼接的結果為null。
select CONCAT("1",null) from dual; -- 執行結果為null。
-- 4、如果有 Null column 存在的情況下,count(Null column)需要格外注意,null 值不會參與統計。
mysql [email protected]10.48.186.32:t_test_zz5431> select * from table_3;
+------+-------------+
| id | user_name |
|------+-------------|
| 1 | zhaoliu_2_1 |
| 2 | <null> |
| 21 | zhaoliu_2_1 |
| 22 | <null> |
+------+-------------+
4 rows in set
Time: 0.007s
mysql [email protected]10.48.186.32:t_test_zz5431> select count(user_name) from table_3;
+--------------------+
| count(user_name) |
|--------------------|
| 2 |
+--------------------+
1 row in set
Time: 0.007s
-- 5、注意 Null 欄位的判斷方式, = null 將會得到錯誤的結果。
mysql [email protected]:cygwin> create index IDX_test on table_3 (user_name);
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.040s
mysql [email protected]:cygwin> select * from table_3 where user_name is null\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 2
user_name | None
1 row in set
Time: 0.002s
mysql [email protected]:cygwin> select * from table_3 where user_name = null\G
0 rows in set
Time: 0.002s
mysql [email protected]:cygwin> desc select * from table_3 where user_name = 'zhaoliu_2_1'\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | table_3
type | ref
possible_keys | IDX_test
key | IDX_test
key_len | 23
ref | const
rows | 1
Extra | Using where
1 row in set
Time: 0.006s
mysql [email protected]:cygwin> desc select * from table_3 where user_name = null\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | None
type | None
possible_keys | None
key | None
key_len | None
ref | None
rows | None
Extra | Impossible WHERE noticed after reading const tables
1 row in set
Time: 0.002s
mysql [email protected]:cygwin> desc select * from table_3 where user_name is null\G
***************************[ 1. row ]***************************
id | 1
select_type | SIMPLE
table | table_3
type | ref
possible_keys | IDX_test
key | IDX_test
key_len | 23
ref | const
rows | 1
Extra | Using where
1 row in set
Time: 0.002s
mysql [email protected]:cygwin>
Null 列需要更多的儲存空間:需要一個額外位元組作為判斷是否為 NULL 的標誌位
舉例:
alter table table_3 add index idx_user_name (user_name);
alter table table_2 add index idx_user_name (user_name);
explain select * from table_2 where user_name='zhaoliu_2_1';
explain select * from table_3 where user_name='zhaoliu_2_1';
可以看到同樣的 varchar(20) 長度,table_2 要比 table_3 索引長度大,這是因為:
兩張表的字符集不一樣,且欄位一個為 NULL 一個非 NULL。
key_len 的計算規則和三個因素有關:資料型別、字元編碼、是否為 NULL
key_len 62 == 20*3(utf8 3位元組) + 2 (儲存 varchar 變長字元長度 2位元組,定長欄位無需額外的位元組)
key_len 83 == 20*4(utf8mb4 4位元組) + 1 (是否為 Null 的標識) + 2 (儲存 varchar 變長字元長度 2位元組,定長欄位無需額外的位元組)
所以說索引欄位最好不要為NULL,因為NULL會使索引、索引統計和值更加複雜,並且需要額外一個位元組的儲存空間。基於以上這些理由和原因,我想咱們不用 Null 的理由應該是夠了 :)推薦閱讀《演算法之美》
來自:Java知音
作者:leejun2005
連結:
https://my.oschina.net/leejun2005
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