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天天观速讯丨读SQL进阶教程笔记02_三值逻辑和NULL

来源：博客园

1.三值逻辑

1.1.真

  • 1.1.1.true

1.2.假

  • 1.2.1.false

1.3.不确定


(资料图)

  • 1.3.1.unknown

2.两种NULL

2.1.未知”（unknown）

  • 2.1.1.不知道戴墨镜的人眼睛是什么颜色

  • 2.1.2.虽然现在不知道，但加上某些条件后就可以知道

2.2.“不适用”（not applicable,inapplicable）

  • 2.2.1.不知道冰箱的眼睛是什么颜色

  • 2.2.2.在语义上更接近于“无意义”

  • 2.2.3.而不是“不确定”

  • 2.2.4.无论怎么努力都无法知道

2.3.Codd提倡在关系数据库中使用四值逻辑

  • 2.3.1.现在所有的DBMS都将两种类型的NULL归为了一类并采用了三值逻辑

2.4.数据库里只要存在一个NULL，查询的结果就可能不正确

2.5.最佳方法应该是往表里添加NOT NULL约束来尽力排除NULL

3.IS NULL

3.1.谓词

3.2.对NULL使用比较谓词后得到的结果总是unknown

  • 3.2.1.--以下的式子都会被判为 unknown

    1 = NULL2 ＞ NULL3 ＜ NULL4 ＜＞ NULLNULL = NULL

  • 3.2.2.比较谓词只适用于值

    • 3.2.2.1.NULL不是值，所以不能对其使用谓词

3.3.查询结果只会包含WHERE子句里的判断结果为true的行

  • 3.3.1.不会包含判断结果为false和unknown的行

3.4.NULL既不是值也不是变量

  • 3.4.1.NULL只是一个表示“没有值”的标记

  • 3.4.2.因为NULL不是值，所以不在定义域（domain）中

3.5.IS NULL这样的谓词是由两个单词构成的，所以人们容易把IS当作谓词，而把NULL当作值

4.三值逻辑

4.1.AND的情况： false ＞ unknown ＞ true

  • 4.1.1.优先级

4.2.OR的情况： true ＞ unknown ＞ false

  • 4.2.1.优先级

5.排中律

5.1.Law of Excluded Middle

5.2.“把命题和它的否命题通过‘或者’连接而成的命题全都是真命题”这个命题在二值逻辑中被称为排中律

5.3.在SQL的世界里，排中律是不成立的

5.4.示例

  • 5.4.1.--查询年龄是20岁或者不是20岁的学生

    SELECT ＊FROM StudentsWHERE age = 20OR age ＜＞ 20;

  • 5.4.2.--1．约翰年龄是NULL（未知的NULL！

    SELECT ＊FROM StudentsWHERE age = NULLOR age ＜＞ NULL;

  • 5.4.3.--2．对NULL使用比较谓词后，结果为unknown

    SELECT ＊FROM StudentsWHERE unknownOR unknown;

  • 5.4.4.--3.unknown OR unknown的结果是unknown

    SELECT ＊FROM StudentsWHERE unknown;

  • 5.4.5.SQL语句的查询结果里只有判断结果为true的行

    • 5.4.5.1.--添加第3个条件：年龄是20岁，或者不是20岁，或者年龄未知
    SELECT ＊FROM StudentsWHERE age = 20OR age ＜＞ 20OR age IS NULL;

6.CASE表达式

6.1.示例

  • 6.1.1.--col_1为1时返回○、为NULL时返回×的CASE表达式？

    CASE col_1WHEN 1 THEN"○"WHEN NULL THEN"×"END

  • 6.1.2.CASE表达式一定不会返回×

    • 6.1.2.1.第二个WHEN子句是col_1 = NULL的缩写形式

  • 6.1.3.

    CASE WHEN col_1 = 1 THEN"○"WHEN col_1 IS NULL THEN"×"END

6.2.CASE表达式的判断方法与WHERE子句一样，只认可真值为true的条件

7.NOT EXISTS

7.1.IN改写成EXISTS是等价改写

7.2.NOT IN和NOT EXISTS不是等价的

7.3.示例

  • 7.3.1.B班山田的年龄是NULL

  • 7.3.2.--查询与B班住在东京的学生年龄不同的A班学生的SQL语句？

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE age NOT IN ( SELECT ageFROM Class_BWHERE city =’东京’);
    • 7.3.2.1.结果是空，查询不到任何数据

  • 7.3.3.--正确的SQL语句：拉里和伯杰将被查询到

    SELECT ＊FROM Class_A AWHERE NOT EXISTS ( SELECT ＊FROM Class_B BWHERE A.age = B.ageAND B.city = ’东京’);

  • 7.3.4.--1．执行子查询，获取年龄列表

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE age NOT IN (22, 23, NULL);
    • 7.3.4.1.--1．在子查询里和NULL进行比较运算
    SELECT ＊FROM Class_A AWHERE NOT EXISTS ( SELECT ＊FROM Class_B BWHERE A.age = NULLAND B.city =’东京’);

  • 7.3.5.--2．用NOT和IN等价改写NOT IN

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE NOT age IN (22, 23, NULL);
    • 7.3.5.1.--2．对NULL使用“=”后，结果为 unknown
    SELECT ＊FROM Class_A AWHERE NOT EXISTS ( SELECT ＊FROM Class_B BWHERE unknownAND B.city =’东京’);

  • 7.3.6.--3．用OR等价改写谓词IN

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE NOT ( (age = 22) OR (age = 23) OR (age = NULL) );
    • 7.3.6.1.--3．如果AND运算里包含unknown，结果不会是true
    SELECT ＊FROM Class_A AWHERE NOT EXISTS ( SELECT ＊FROM Class_B BWHERE false或unknown);

  • 7.3.7.--4．使用德·摩根定律等价改写

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE NOT (age = 22) AND NOT(age = 23) AND NOT (age = NULL);
    • 7.3.7.1.--3．如果AND运算里包含unknown，结果不会是true
    SELECT ＊FROM Class_A AWHERE NOT EXISTS ( SELECT ＊FROM Class_B BWHERE false或unknown);
    • 7.3.7.2.山田被作为“与任何人的年龄都不同的人”来处理了

  • 7.3.8.--5．用＜＞等价改写NOT和=

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE (age ＜＞ 22) AND (age ＜＞ 23) AND (age ＜＞ NULL);

  • 7.3.9.--6．对NULL使用＜＞后，结果为unknown

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE (age ＜＞ 22) AND (age ＜＞ 23) AND unknown;

  • 7.3.10.--7．如果AND运算里包含unknown，则结果不为true

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE false或unknown;

7.4.EXISTS谓词永远不会返回unknown

  • 7.4.1.EXISTS只会返回true或者false

8.ALL谓词

8.1.多个以AND连接的逻辑表达式的省略写法

8.2.与IN是等价的，所以我们不经常使用ANY

8.3.示例

  • 8.3.1.--查询比B班住在东京的所有学生年龄都小的A班学生

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE age ＜ ALL ( SELECT ageFROM Class_BWHERE city =’东京’);
    • 8.3.1.1.他的年龄比在东京住的所有学生都小

  • 8.3.2.

    --1．执行子查询获取年龄列表   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE age ＜ ALL ( 22, 23, NULL );   --2．将ALL谓词等价改写为AND   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE (age ＜ 22) AND (age ＜ 23) AND (age ＜ NULL);   --3．对NULL使用“＜”后，结果变为 unknown   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE (age ＜ 22)  AND (age ＜ 23) AND unknown;   --4. 如果AND运算里包含unknown，则结果不为true   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE false 或 unknown;

9.极值函数

9.1.--查询比B班住在东京的年龄最小的学生还要小的A班学生

SELECT ＊ FROM Class_A WHERE age ＜ ( SELECT MIN(age) FROM Class_B WHERE city =’东京’);
  • 9.1.1.他的年龄比在东京住的年龄最小的学生还要小

9.2.限定谓词和极值函数不是等价的

9.3.极值函数在统计时会把为NULL的数据排除掉

9.4.极值函数在输入为空表（空集）时会返回NULL

  • 9.4.1.

    --1．极值函数返回NULL   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE age ＜ NULL;   --2．对NULL使用“＜”后结果为 unknown   SELECT ＊     FROM Class_A    WHERE unknown;

10.聚合函数

10.1.COUNT以外的聚合函数当输入为空表时返回NULL

10.2.示例

  • 10.2.1.--查询比住在东京的学生的平均年龄还要小的A班学生的SQL语句？

    SELECT ＊FROM Class_AWHERE age ＜ ( SELECT AVG(age)FROM Class_BWHERE city =’东京’);

  • 10.2.2.没有住在东京的学生时，AVG函数返回NULL

  • 10.2.3.外侧的WHERE子句永远是unknown，也就查询不到行

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