Базы данных

Неполные данные и null

Что означает null?

Содержание

Что означает null?
Операции с null
Null и SQL
Литература

Что означает GroupId is null?

Значение не известно
- Студент неизвестно какой группы
Значение не верно
- Студент группы XXXX
Значение ещё/уже не существует
- Студент зачислен, но не определен в группу
- Группа отчисленного студента
Значение не имеет смысла
- Студент другого университета
Недоступно
- Нет права узнать группу

Можно ли обойтись без null?

Представление отсуствующих значений
- Как представить кортеж, с неопределенными частями?
- Необязательная связь 1:1
Где еще появляется null?
- Множественные операции
- Внешние соединения
- ⇒ без null не обойтись

Операции с null

Тернарная логика (1)

Логические операции
- Конъюнкция
  and false unknown true
  false false false false
  unknown false unknown unknown
  true false unknown true
- Дизъюнкция
  or false unknown true
  false false unknown true
  unknown unknown unknown true
  true true true true
- Отрицание
  false unknown true
  not true unknown false

`and`	false	unknown	true
false	false	false	false
unknown	false	unknown	unknown
true	false	unknown	true

`or`	false	unknown	true
false	false	unknown	true
unknown	unknown	unknown	true
true	true	true	true

	false	unknown	true
`not`	true	unknown	false

Тернарная логика (2)

Импликация
- A → B = ¬ A ∨ B
  A \ B false unknown true
  false true true true
  unknown unknown unknown true
  true false unknown true
- A∨B → B = ¬ (A ∨ B) ∨ B = ¬ A ∧ ¬ B ∨ B =
  = (¬ A ∨ B) ∧ (¬ B ∨ B) = ¬ A ∨ B
  A \ B false unknown true
  false true unknown true
  unknown unknown unknown true
  true false unknown true
- Привычный вывод не работает

A \ B	false	unknown	true
false	true	true	true
unknown	unknown	unknown	true
true	false	unknown	true

A \ B	false	unknown	true
false	true	unknown	true
unknown	unknown	unknown	true
true	false	unknown	true

Тернарная логика (3)

Сравнение
- Равенство
  = true unknown false
  true true unknown false
  unknown unknown unknown unknown
  false false unknown true
- is
  true unknown false
  is true true false false
  is unknown false true false
  is false false false true
  is not true false true true
  is not unknown true false true
  is not false true true false

`=`	true	unknown	false
true	true	unknown	false
unknown	unknown	unknown	unknown
false	false	unknown	true

	true	unknown	false
`is true`	true	false	false
`is unknown`	false	true	false
`is false`	false	false	true
`is not true`	false	true	true
`is not unknown`	true	false	true
`is not false`	true	true	false

Скалярные операции

null заразен
- =, <>, <, <=, >, >=
- +, −, *, /
- ||
- in
coalesce(v1, v2, ...)
- первый не null

Null и дубликаты

Как сравнивать кортежи, содержащие null?
Чему равно $R ∪ R$ ?
Чему равно $R ∩ R$ ?
Чему равно $R ⋈ R$ ?
- ⇒ $R ⋈ R ≠ R$

Спецэффекты

Чему равно x = x?
- true или null
Чему равно x <> x?
- false или null
Чему равно x or x?
- x
Чему равно x or not x?
- true или null
Чему равно x and not x?
- false или null
Транзитивность сравнения?

Null и ключи

Первичные ключи
- Не могут содержать null
Альтернативные ключи
- Часто не могут содержать null
Внешние ключи
- Простые
- Составные
  - Отсутствующие целиком

Null не интутитивен

Студенты не учащиеся в группе M34391
- ```
select * from Students where GId <> 'M34391';
```
- Корректность зависит от смысла null

Все студенты?

select * from Students where GId <> 'M34391'
union
select * from Students where GId = 'M34391'

Нет!

Null и SQL

Содержание

Что означает null?
Операции с null
Null и SQL
Литература

Предикаты

DML
- where
- having
- Остаются только true
- unknown → false
DDL
- check
- Не подходят только false
- unknown → true

Различимость

Два null
- Не равны
- Не различимы
Использование
- distinct
- group by
- Операции на множествах

Типы столбцов

nullable (по умолчанию)
- ```
birthday date
```
Не nullable
- ```
birthday date not null
```

Проверки значений

Синтаксис

значение is [not] {null|true|false|unknown}

Примеры

x is null
x is not true
(x or x) is not null

Прочее

exists
- Только true или false
- null → false
Агрегирующие функции
- Пропускают null
- Без аргументов ⇒ null
- Кроме count(*)
order by сортирует null'ы
- nulls first/last

Литература

Содержание

Что означает null?
Операции с null
Null и SQL
Литература

Основная литература

Дейт К. Введение в системы баз данных (глава 19)
Gulutzan P., Pelzer T. SQL-99 complete, really
- Chapter 13 – NULLs
Celko J.
SQL and the Snare of Three-Valued Logic
Wikibooks
SQL: NULLs and the Three Valued Logic