SQL中的WHERE语句是否会进行短路求值？

Question

SQL WHERE子句中的布尔表达式是否进行短路求值？例如：

SELECT * 
FROM Table t 
WHERE @key IS NULL OR (@key IS NOT NULL AND @key = t.Key) 

如果@key IS NULL 求值为true，那么是否会求解@key IS NOT NULL AND @key = t.Key？

如果不会，为什么？

如果会，是否有保障？这是ANSI SQL的一部分还是特定于数据库的？

如果是数据库特定的，是SQLServer？Oracle？MySQL？

- Greg Dean

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@splender - 取决于问题的答案。 - Greg Dean

@Michael和@spender - 问题的重点是第二个条件是否被评估。问题的重点不在于这个特定的SQL语句是否以尽可能少的字符编写。对于更复杂的例子，这无疑很重要，因为如果where子句短路，您可以编写在其他情况下会出错的表达式。 - Greg Dean

如果还有人关心的话：在MySQL Server 5.1.36-community中，SELECT (value IS NULL) OR (value IS NOT NULL AND value='something')不会返回任何行。 - Ast Derek

请记住，SQL是一种声明性语言，您不需要定义如何完成某件事。您只需描述您想要的结果即可。 - Stefan Steinegger

短路计算意味着从左到右评估条件。例如给定一个条件 WHERE a = 1 AND b = 2，对于数据库引擎来说，先查找所有 b = 2 的行，然后再过滤 a = 1 可能更有效率。但如果要求保证，则优化器将变得无用。 - Salman A

Answer 1

ANSI SQL Draft 2003 5WD-01-Framework-2003-09.pdf

6.3.3.3 规则评估顺序

[...]

如果优先级不是由格式或括号确定的话，表达式的有效计算通常从左到右进行。然而，当操作数或运算符可能导致条件被触发，或者如果表达式的结果可以在不完全计算所有部分的情况下确定时，则实际上是否按照从左到右的顺序计算表达式取决于具体实现。

- Mert Sonsuz

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实现相关？好的，也很好知道。至少“CASE”会被短路。 - dakab

这是否意味着表达式计算是不明确的？"(0=0 OR NULL)"，如果全部项都被评估，结果始终为NULL，但如果从左到右进行评估并短路，则始终为true。 - user48956

SQL是一种声明式语言，它基本上表达了计算逻辑而不描述其控制流；这与短路求值的命令式风格及其后果有些相悖。 - Jorge Garcia

我没有像@JorgeGarcia那样考虑过。我猜短路评估隐含地强制了操作的顺序。我正在处理一些可能与此有关的微妙问题的代码。感谢您的洞察力。 - Carnot Antonio Romero

@user48956 0 = 0 或 null = true 或 null = true，无论是否短路，因为 null 在语义上等同于 unknown，而在这个析取式中的 unknown 是 true 还是 false 并不重要，因为 true or false 是 true，true or true 也是 true。null or 0 = 0 也是 true。 - allmhuran

Answer 2

从上面可以看出，短路并不可用。

如果您需要它，我建议使用Case语句：

Where Case when Expr1 then Expr2 else Expr3 end = desiredResult

Expr1 总是被计算，但每行只有一个 Expr2 和 Expr3 会被计算。

- PMc

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这取决于RDBMS的实现，我想。至少对于SQL Server，存在至少一个例外情况，据文档记录，不显示此行为（即短路）；参见CASE (Transact-SQL) - Remarks。我在这个答案中引用了这个案例，回答了关于Sql - WHERE条件的显式顺序？的问题。 - TT.

表达式要用Case，而不是语句。 - jarlh

Answer 3

我认为这是一种情况，即使它不短路，我也会这样写，原因有三。

1. 对于MSSQL，它不是通过在显然的位置查看BOL来解决的，所以对我来说，这使它具有规范上的歧义。

2. 因为至少我知道我的代码将会起作用。更重要的是，那些接替我的人也是如此，所以我不会让他们反复担心同样的问题。

3. 我经常为多个DBMS产品编写代码，并且如果可以轻松地避开它们，就不想记住差异。

- dkretz

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好的建议。虽然它没有回答问题，但这是一个很好的实用观点。所以+1。 - Greg Dean

同意。但有趣的是，我注意到Entity Framework会保留短路逻辑语句。不确定这是否是一个潜在的错误原因，或者他们是否知道我们不知道的SQL服务器的某些东西。 - xr280xr

Answer 4

我不相信在 SQL Server（2005）中短路运算是可以保证的。SQL Server 会通过其优化算法来运行您的查询，该算法考虑了许多因素（索引、统计信息、表大小、资源等），以得出一个有效的执行计划。在此评估之后，您无法确保您的短路逻辑是可靠的。

我曾经遇到过同样的问题，我的研究并没有给我一个明确的答案。您可以编写一个小查询来验证它是否有效，但是当您的数据库负载增加、表变得更大，并且数据库中的内容被优化和更改时，您能确定结论仍然成立吗？我不能，因此我选择谨慎起见，在 WHERE 子句中使用 CASE 来确保短路。

- Mehmet Aras

Answer 5

您需要记住数据库的工作原理。给定一个参数化查询，数据库会根据该查询构建执行计划，而不考虑参数的值。无论实际提供的值是什么，每次运行查询时都会使用此查询。查询是否在某些值下短路对执行计划没有影响。

- Logicalmind

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它对执行速度很重要！ - user4951

仅仅因为当前的工作方式是这样，并不意味着它不能被改变。我们必须将模型/语义与实现分开。执行计划在内部实现，以优化查询的执行...而短路语义不仅违背了SQL的声明性本质，还可能限制这种优化。然而，如果DBMS支持短路评估语义，执行计划的实现将会改变以支持这种语义。 - Jorge Garcia

Answer 6

我通常将其用于可选参数。这与短路有关吗？

SELECT  [blah]
FROM    Emp
WHERE  ((@EmpID = -1) OR (@EmpID = EmpID))

这使我可以选择传入-1或其他值来考虑对属性的可选检查。有时需要连接多个表，或者最好使用视图。

非常方便，但不完全确定它会给数据库引擎带来额外的工作量。

- p.campbell

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有趣的是，对我来说，这似乎在MySQL 8中开始无法工作。 - Matthew Lock

Answer 7

我刚看到这个问题，并已经找到了这篇博客文章：http://rusanu.com/2009/09/13/on-sql-server-boolean-operator-short-circuit/ SQL服务器可以在任何地方对查询进行优化，因此在博客文章中给出的示例中，您不能依赖于短路。

但是，据报道CASE被记录为按书面顺序评估-请检查该博客文章的评论。

- stolsvik

Answer 8

对于SQL Server，我认为这取决于版本，但是我的经验是，对于SQL Server 2000，即使@key为空，它仍然评估@key = t.Key。换句话说，在评估WHERE子句时，它不会进行有效的短路处理。

我看到有人推荐像您的示例一样的结构作为执行灵活查询的方法，用户可以输入或不输入各种条件。我的观察是，当@key为空时，Key仍然参与查询计划，如果Key被索引，则不会有效地使用该索引。

这种具有不同标准的灵活查询可能是动态创建SQL确实是最好的方式之一。如果@key为空，则根本不将其包括在查询中。

- tetranz

Answer 9

短路求值的主要特点是一旦结果可以确定，就停止对表达式进行评估。这意味着可以忽略表达式的其余部分，因为无论是否对其进行评估，结果都将相同。

二进制布尔运算符是可交换的，这意味着：

a AND b == b AND a
a OR  b == b OR  a
a XOR b == b XOR a

因此，无法保证评估顺序。评估顺序将由查询优化器确定。

在具有对象的语言中，可能存在只能使用短路评估来评估布尔表达式的情况。您的示例代码结构经常在这些语言中使用（如C＃，Delphi，VB）。例如：

if(someString == null | someString.Length == 0 )
  printf("no text in someString");

这个C#示例会导致异常，如果someString == null，因为它将被完全评估。在短路评估中，它每次都能正常工作。

SQL仅对标量变量（没有对象）进行操作，这些变量不能未初始化，因此无法编写无法评估的布尔表达式。如果您有一些NULL值，则任何比较都将返回false。

这意味着在SQL中，您无法编写根据使用短路或完全评估而不同评估的表达式。

如果SQL实现使用短路评估，它只能希望加快查询执行速度。

- zendar

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是的，布尔运算符是可交换的。我认为对象（或不是）与此无关。 - Greg Dean

Answer 10

我不知道短路运算，但我会将其写成if-else语句。

if (@key is null)
begin

     SELECT * 
     FROM Table t 

end
else
begin

     SELECT * 
     FROM Table t 
     WHERE t.Key=@key

end

此外，变量应始终位于等式的右侧。这使其可搜索。

http://en.wikipedia.org/wiki/Sargable

- DForck42

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有人能证实右边的变量吗？出于某种原因，我很难相信它。 - Greg Dean

目前无法找到其他更多的资料。 - DForck42

据我理解这篇文章是在讨论列名上的函数不可搜索。我理解这一点。然而，我认为（A = @a）或者（@a = A）并不重要。 - Greg Dean

我可能是错的。如果这个问题还不存在，那么这可能是一个好问题。 - DForck42