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SQL 中表达式是如何计算的?

冷漠man

冷漠man

发布时间:2026-01-26 20:10:34

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来源于php中文网

原创

SQL表达式严格按操作符优先级求值,非简单左到右;NULL参与运算结果为NULL,遵循三值逻辑;隐式转换不可控且跨库差异大;函数执行时机受优化器影响;类型、NULL、优化器与事务共同决定表达式行为。

sql 中表达式是如何计算的?

SQL 表达式按标准优先级从左到右求值

SQL 表达式不是简单地从左到右扫一遍就完事,而是严格遵循操作符优先级(如 */ 高于 +-),相同优先级时才左结合。括号会强制改变求值顺序,且优先级规则在所有主流数据库(PostgreSQL、MySQL、SQL Server、SQLite)中基本一致。

常见误判是以为 WHERE a + b * c > 10 先算 a + b,实际先算 b * c。不加括号容易写出逻辑错误的条件。

  • 数值运算优先级:括号 > ^(幂,部分数据库支持)> *, /, % > +, -
  • 比较运算符(=, , > 等)优先级低于算术运算,但高于逻辑运算
  • 逻辑运算符优先级: NOT > AND > OR —— 这点尤其容易被忽略,WHERE a = 1 OR b = 2 AND c = 3 等价于 WHERE a = 1 OR (b = 2 AND c = 3),不是 (a = 1 OR b = 2) AND c = 3

NULL 在表达式中会传染性传播

只要表达式中任意操作数为 NULL,绝大多数内置运算(+, -, *, /, 比较运算等)结果就是 NULL,而不是报错或跳过。这不是“空值参与计算失败”,而是 SQL 标准定义的三值逻辑行为。

例如:5 + NULL 返回 NULLNULL = NULL 不返回 TRUE,而是 UNKNOWN(在 WHERE 中等效于 FALSE);COALESCE(col, 0) * 10 是安全绕过方式。

  • NULL 和任何字符串拼接(如 col || NULL)结果仍是 NULL(PostgreSQL/Oracle),但 MySQL 默认把 NULL 当空字符串处理(受 sql_mode 影响)
  • CASE 表达式中,WHEN 子句的比较也遵循三值逻辑,WHEN col = NULL 永远不匹配,必须写成 WHEN col IS NULL
  • 聚合函数SUM()AVG() 会自动忽略 NULL 值,但 COUNT(*)COUNT(col) 行为不同:前者计所有行,后者只计 colNULL 的行

类型隐式转换发生在表达式求值前

当操作符两侧数据类型不同时,数据库会按自身规则尝试隐式转换。这个过程不透明、不可控,且各数据库差异极大——这是线上出错和性能抖动的高发区。

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比如 MySQL 中 '123abc' + 45 会截取前缀转成 123 + 45 = 168;而 PostgreSQL 直接报错 ERROR: operator does not exist: text + integer。再如把字符串 '2023-10-01' 和日期列比较,MySQL 可能自动转成日期,SQL Server 可能抛异常。

  • 避免依赖隐式转换:显式用 CAST(col AS INTEGER)CONVERT(INTEGER, col),语义清晰且跨库可读
  • 字符串与数字混用时,索引很可能失效(如 WHERE phone_number = 13800138000,若 phone_numberVARCHAR,MySQL 可能放弃索引做全表扫描)
  • 日期字符串比较务必用标准格式('2023-10-01')并配合 DATE()TO_DATE() 显式解析,别信 col > '2023-10' 这种模糊写法

函数调用时机取决于上下文和优化器

SQL 是声明式语言,SELECT func(x) FROM t 中的 func() 并不保证每行都执行一次——如果优化器判定该函数是确定性的(DETERMINISTIC)且参数不变,可能提前计算、复用结果;反之,像 NOW()RANDOM()USER() 这类非确定性函数,每次被引用都会重新求值(甚至同一行内多次出现也会多次调用)。

更隐蔽的是,WHERE 子句中的函数可能被下推或上拉,执行顺序未必和书写顺序一致。例如 WHERE LENGTH(name) > 5 AND name LIKE 'A%',优化器可能先走索引查 name LIKE 'A%',再对结果集算 LENGTH(),而非逐行先算长度。

  • 自定义函数(UDF)默认被视为非确定性,除非显式声明 DETERMINISTIC,这会影响是否能用于函数索引(如 MySQL 的函数索引、PostgreSQL 的表达式索引)
  • ORDER BY 中的表达式会在排序前完整计算一遍,但不会缓存;若表达式复杂(如嵌套 JSON 解析),建议先用 WITH 子句物化中间结果
  • 窗口函数(如 ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY x))的求值阶段独立于 WHEREGROUP BY,它在逻辑上发生在 ORDER BY 之前、SELECT 投影之后

真正难的不是记住优先级表,而是意识到:表达式求值不是孤立的数学运算,它穿插在类型系统、NULL 语义、优化器决策和事务快照之间。一个看似简单的 WHERE a / b > 1,可能因 b = 0 报错、因 bNULL 被跳过、因隐式转换导致索引失效,甚至在不同隔离级别下返回不同结果。

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