在日常的工作中，空值总是有特殊的身份，对于它的处理有时候也是比较纠结。
有时候创建索引的时候会因为空值出现一些奇怪的结果。
有时候一个简单的查询因为空值却走不了索引。
有时候却因为空值而能走索引。
我们来简单的模拟一下这些问题。
首先创建一个空表，注意对于id列我们是加了not null的约束的。
SQL> create table index_test(id number not null,name varchar2(30) ) ;
Table created.
我们创建一个唯一性索引，包含了id和name列。
SQL> create unique index inx_test on index_test(id,name);
Index created.
这个时候我们对表index_test插入数据。因为name列没有非空约束，所以可以为空。注意第一条insert语句，如果插入空串也会作为null来处理。
SQL> insert into index_test values(2,'');
1 row created.
SQL> insert into index_test values(1,'a');
1 row created.
SQL> insert into index_test values(3,null);
1 row created.
收集一下统计信息。
exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'INDEX_TEST');
这个时候我们来看一下下面这个查询额执行计划。
SQL> select *from index_test where id is not null;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4273605835
-----------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-----------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
| 1 | INDEX FULL SCAN | INX_TEST | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------
对于这个查询可能没什么感觉，走了全索引扫描。我们在查询条件中添加了id is not null的条件，其实id列已经存在非空约束了。所以这个过滤条件可有可无。
我们来看看不加过滤条件的情况。还是走了全索引扫描。
SQL> select *from index_test;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4273605835
-----------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-----------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
| 1 | INDEX FULL SCAN | INX_TEST | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------
这个时候我们来取消id列的非空约束。
SQL> alter table index_test modify(id number null);
Table altered.
然后再次查询执行计划
SQL> select *from index_test;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 356488860
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| INDEX_TEST | 3 | 12 | 3 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------
来看看添加非空的过滤条件，又可以走索引了。
SQL> select *from index_test where id is not null;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4273605835
-----------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-----------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 1 | INDEX FULL SCAN | INX_TEST | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - filter("ID" IS NOT NULL)
好了问题来了，索引对于空值好像总是有些特殊，我们来看看空值在索引中的一些细节。
SQL> set autot off
这个时候表index_test的索引还是唯一性索引，我们尝试插入一些值来对比一下。
如果插入name列为null，可以正常插入。
SQL> insert into index_test values(1,null);
1 row created.
如果插入id列为null,也可以正常插入。因为我们取消了id列的非空约束。
SQL> insert into index_test values(null,1);
1 row created.
插入id,name列为null，这个时候竟然可以正常插入。
SQL> insert into index_test values(null,null);
1 row created.
再尝试一条，竟然还可以正常插入。
SQL> insert into index_test values(null,null);
1 row created.
我们再来试试空串的情况，发现结果和Null是一致的，都可以插入。
SQL> insert into index_test values('','');
1 row created.
SQL> insert into index_test values('','');
1 row created.
简单分析一下索引，我们来看看空值在索引中的存储情况。
SQL> analyze index inx_test validate structure;
Index analyzed.
先来看看index_test中的数据情况，因为有些行存在空值，就把rownum也给打印出来方便查看。
SQL> select rownum,id,name from index_test;
ROWNUM ID NAME
---------- ---------- ------------------------------
1 2
2 1 a
3 3
4 1
5 1
6
7
8
9
9 rows selected.
我们来看看一共有9行数据，索引只有5行,最后4行都不在索引中。这也就基本能够说明为什么上面的查询条件中id is not null的时候有时候走索引，有时候又不走索引了。
至于为什么可以成功插入id,name列为空的行，是因为对于oracle来说，(null,null)和(null,null)是不同的，null值总是介于一种很模糊的状态。
SQL> select name,lf_rows from index_stats;
NAME LF_ROWS
------------------------------ ----------
INX_TEST 5
对表Index_test中的数据进行统计，null值的统计结果是包含了Null和空串。
SQL> select id,name,count(*)from index_test group by id,name ;
ID NAME COUNT(*)
---------- ------------------------------ ----------
1 1
4
1 a 1
3 1
2 1
1 1
6 rows selected.
此外，在平时的工作中，如果需要对某个表创建索引，就需要考虑null值的情况，为了使得索引能够正常启用，我们需要索引列中至少有一列存在非空约束。
就如下面的情况，我们已经存在唯一性索引，但是因为b树索引不会存储null的条目，所以对表中已有的空值就需要使用全表扫描了。
SQL> set autot trace exp
SQL> select id,name from index_test;
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 356488860
--------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| INDEX_TEST | 3 | 12 | 3 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------------
我们如果需要输出非空的数据，加入is not null的过滤条件，索引就能够正常启用了。
select id,name from index_test where id is not null
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 4273605835
-----------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-----------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 1 | INDEX FULL SCAN | INX_TEST | 3 | 12 | 1 (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - filter("ID" IS NOT NULL)
