连接顺序和空值

Question

我是在使用Postgres数据库的情况下提出这个问题的，尽管我可以想象它将适用于大多数SQL数据库。

在静态类型应用程序中处理数据库查询的结果时，我们需要知道某个特定列是否可以返回null。当基础数据存储在带有NOT NULL约束的表列中时，我们可以自信地在应用程序中将数据键入为非空数据。同样，如果没有约束，那么我们将该列键入为空，因为它可以返回null。

这是足够简单的理由，但事情变得更加复杂，当我们引入左和右联接。例如，如果我们有一个类似于

FROM a
LEFT JOIN b ON a.x = b.y

然后，b上的所有列都可以为空，因为结果可能包括没有匹配的b行的a行。同样的，如果我们这样做

FROM a
RIGHT JOIN b ON a.x = b.y

现在，a上的所有列都是空的。

在这个意义上，我们可以说某些联接(特别是左和右外部联接)将一种“空性修饰符”应用于查询投影中使用的一组或多个表。

当有多个连接时，我很难理解这种行为是如何工作的。例如：

FROM a
LEFT JOIN b ON a.x = b.y
LEFT JOIN c ON b.x = c.y

或

FROM a
LEFT JOIN b ON a.x = b.y
RIGHT JOIN c ON b.x = c.y

或

FROM a
LEFT JOIN b ON a.x = b.y
INNER JOIN c ON b.x = c.y
RIGHT JOIN c ON c.x = d.y

或

FROM a
LEFT JOIN (b INNER JOIN c ON b.x = c.y) ON a.x = b.y

如果我在联接集合上迭代，是否有一组启发式方法可以让我为每个引用的表精确地设置“空修饰符”，以便为查询的结果导出精确的应用程序类型？上面的片段有助于说明这一问题的复杂性，但其思想是有一组启发式方法，可以应用于任意一组联接，而不管其长度、顺序或组合如何。

Answer 1

基于一些实验和我对联接顺序在Postgres中的工作方式的理解，我认为可以应用以下规则：

注意:在下面的图表中，!表示不可空，∅表示可空，单个字母表示表，-X-表示联接，其中X是联接的类型。

• 从左到右迭代连接。如果有括号，则首先使用概述的规则独立于查询的其余部分计算括号内的联接。
• 如果FROM子句包含多个源表，则为了本练习的目的，可以将每个附加表转换为交叉连接。
• FROM子句中的初始源表不可为空。

A
!

• 左联接使联接表为空。

A -L- B
!     ∅

• 右联接使除联接表之外的所有内容都可为空。注意，A现在是可空的。不管连接表之间的依赖关系如何，这都是正确的。

A -L- B -R- C
∅     ∅     !

• 一个完全的外部连接使得所有东西都可以为空。不管连接表之间的依赖关系如何，这都是正确的。

A -L- B -R- C -F- D
∅     ∅     ∅     ∅

• 交叉连接对空性没有影响。

A -L- B -R- C -F- D -C- E
∅     ∅     ∅     ∅     !

• 内部联接很棘手，因为它从其自身和源表之间的每个表中删除了空值。我们必须查看join条件本身创建的表之间的依赖关系，以确定哪些表受到影响。

例如，我们可以有两个连接到A。它们以单独的行形式显示，但它们存在于同一个查询中：

A -L- B
!     ∅
A -L- C
!     ∅

如果我们向A添加了内部联接，则左侧联接不受影响。

A -L- B
!     ∅
A -L- C
!     ∅
A -I- D
!     !

但是，如果我们将D加入到另外两个表中的一个，则会影响表的空性：

A -L- B
!     ∅
A -L- C -I- D
!     !     !

在A (源表)和D (内连接表)之间的“链”中的任何附加表也是如此。