SQL语句中 NOT IN 子句的“正确打开方式”

在写SQL语句的时候，若where条件是判断用户不在某个集合当中，我们习惯使用 where 列名 not in (集合) 子句，这种写法本身没有问题，但实践过程中却发现很多人在写类似的SQL语句时，写的代码存在隐患，而这种隐患往往难以发现。

1. 存在隐患的写法

首先,我们来评估一条简单的SQL语句的输出结果。语句如下：

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

简单，输出结果是1嘛。

错！答案是没有输出结果。

为什么会这样？数据库管理系统在执行查询之前，会对上面语句进行简单的转化，转化之后的语句如下：

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

显然，where后面的表达式中，1!=2的结果是true,但1!=null的结果是不确定，true 和 不确定进行与运算的结果非true,所以上述语句的没有输出结果。

分析完了上面这条语句，我们再来看一个问题，假设有员工表DEMPLOYEES和部门表DEPARTMENTS,写SQL语句找出2015年没有招人的部门。我们可以很快的写出下面语句：

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

若员工表EMPLOYEES中存在还未分配部门的员工时，子查询中的结果集中会含NULL元素，这就和开始我们评估的语句套上了，语句将无结果返回。那么，该如何写这种形式的语句才能避免隐患呢？

2. NOT IN 子句正确的打开方式

为了避免NOT IN子句的隐患，最简单的方式就是不使用NOT IN子句，而使用其他的形式达到相同的效果。你老是出问题，我不跟你玩行了吧！例如使用 not exists子句将上述语句改写正确之后代码如下：

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%'
)

若还是想用 NOT IN子句，怎么办？有方法，就是对子查询返回的结果进行处理，如果为空值NULL，则给它赋一个非空值。这种对空值NULL的处理，各类数据库管理系统都有相应函数函数支持，例如SQL Server中的 ISNULL函数，Oracle 中的NVL，NVL2，COALESE，以及MySQL中的IFNULL ， COALESE。

以SQL Server为例，如下SQL语句也能够像NOT EXISTS子句一样避免隐患。

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

3. 小结

在使用NOT IN子句时，若子查询结果集中可能包含空值NULL，则代码存在隐患，要消除这种隐患，应该对子查询结果集中的空值进行处理。

附：基于SQL Server的完整实验代码

假设公司ERP系统中有两个表，员工表EMPLOYEES和部门表DEPARTMENTS（如下所示），老板要找出2015年没有招人的部门号和部门名称。请写出查询的SQL语句。

员工表 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

部门表 DEPARTMENTS

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

创建表SQL语句。

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('','Administration','');
insert into DEPARTMENTS values('','IT','');
insert into DEPARTMENTS values('','Finance','');
 
insert into EMPLOYEES values('', 'Bob', '2016-03-02', '');
insert into EMPLOYEES values('', 'Alice', '2015-02-05', '');
insert into EMPLOYEES values('', 'Tony', '2016-03-04', '');
insert into EMPLOYEES values('', 'Aaron', '2016-08-03', '');
insert into EMPLOYEES values('', 'Rex', '2016-10-11', NULL);

展开代码

上述题目，我们很容易产生这样的思路，先在员工表 EMPLOYEES 中找出2015年雇佣的员工所在的部门号，作为一个部门号子集合，然后在部门表 DEPARTMENTS 中找出不在该子集中的部门号和部门ID，即为要查找的结果。于是有了如下查询SQL语句：

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

然而，由于子查询中存在一个空值，所以SQL Server数据库管理系统执行上述语句之后将返回0条结果。而实际上我们可以从上表中看到，2015年没有招人的部门号和部门名称有{001, Administration } 部门，故上面的查询语句存在BUG。

为保证查询出我们期望的结果，这里使用SQL Server的ISNULL函数对子查询中的空值进行处理，处理之后SQL语句为：

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将返回给我们期望的结果：

DEPARTMENT_ID    DEPARTMENT_NAME
001    　　　　　　Administration
002              IT