在SQL Server中，子查询可以分为相关子查询和无关子查询，对于无关子查询来说，not in子句比较常见，但not in潜在会带来下面两种问题：
结果不准确
查询性能低下
下面我们来看一下为什么尽量不使用not in子句。
问题1：结果不准确
在SQL Server中，null值并不是一个值，而是表示特定含义，其所表示的含义是“Unknow”，可以理解为未定义或者未知，因此任何与null值进行比对的二元操作符结果一定为null，包括null值本身。
例1：
IF (NULL=NULL) PRINT 1
IF (NULL=1)PRINT 1
结果：无返回值，null值与任何值进行对比结果都为null。
注意：SQL Server提供了“IS”操作符与null值做对比，用于衡量某个值是否为null。
那么not in 的问题在哪呢?
例2：
SELECT '有值' WHERE 3 NOT IN(1,2,NULL)
结果：无返回值。难道不是返回有值吗？！
分析：条件“3”不属于not in后面列表的任意一个，该查询却不返回任何值。具体原因就是not in子句对于null值的处理，在SQLServer中，not in子句其实等价于如下子句(同样无返回值)：
SELECT '有值' WHERE 3<>1 AND 3<>2 AND 3<>NULL
这里，not in转换为条件对于每个值进行不等<>比对，并用逻辑与（AND）连接起来，而前面提到过null值与任意其他值做比较时，结果永远为null，即3<>null为false，从而导致not in子句不返回任何行。
因此，如果not in子句的列表值中即使存在一个null值，就会导致结果不会返回任何数据。
解决办法：不使用not in，而用not exists代替。
exists的操作符不会返回null，只会根据子查询中的每一行决定返回true或者false，当遇到null值时，只会返回false，而不会由某个null值导致整个子查询表达式为null。对于上述查询，可以改为如下not exists子查询：
SELECT col1
FROM ( SELECT 3 AS col1 ) AS b
WHERE NOT EXISTS(
SELECT *
FROM ( SELECT 1 AS col2 UNION
SELECT 2 UNION
SELECT NULL ) AS a
WHERE a.col2 = b.col1 )
结果：返回3
问题2：not in导致查询性能低下
前面我们可以看出，not in的主要问题是由于对null值的处理问题所导致，那么对null值的处理究竟为什么会导致性能问题？让我们来看如下not in子查询：
例3：
SELECT * FROM SalesOrderHeader
WHERE SalesOrderID NOT IN( SELECT ProductID FROM SalesOrderDetail )
这里，为了演示目的仅将SalesOrderDetail表的ProductID列的定义由not null改为null。查看执行计划可以看到一个Row Count Spool操作，该操作符用于确认ProductID列中是否有null值（过程是对比总行数和非null行数，不相等则为有null值，虽然我们知道该列中没有null值，但由于列定义是允许null的，因此SQL Server必须进行额外的确认），而该操作符占用了接近一半的查询成本。此时如果改用如下not exists查询：
SELECT * FROM SalesOrderHeader a
WHERE NOT EXISTS( SELECT * FROM SalesOrderDetail b WHERE a.SalesOrderID=b.ProductID)
结果：查看执行计划发现，not in的执行成本几乎是not exists的N倍，仅仅是由于SQLServer需要确认允许null列中是否存在null。
根据例2中not in的等价形式，可以得出与例3中not in等价的not exist形式：
SELECT * FROM SalesOrderHeader a
WHERE NOT EXISTS( SELECT * FROM SalesOrderDetail b WHERE a.SalesOrderID=b.ProductID)
AND NOT EXISTS( SELECT * FROM SalesOrderDetail b WHERE b.ProductID IS NULL)
因此,我们可以看到not in需要额外的步骤去处理null值。上述情况是仅仅在SalesOrderDetail表中的ProductId列定义为允许null，如果将SalesOrderHeader的SalesOrderID列也定义为允许null时，会发现SQL Server还需要额外的成本确认SalesOrderID列上是否有null值。此时not in对应的等价not exists形式变为如下所示：
--当连接两列定义都允许null时，not in等价的not exists形式
SELECT *
FROM SalesOrderHeadera
WHERE NOT EXISTS(
SELECT *
FROM SalesOrderDetail b
WHERE a.SalesOrderID = b.ProductID )
AND NOT EXISTS(( SELECT *
FROM SalesOrderDetail b
WHERE b.ProductIDIS NULL
) )
AND NOT EXISTS( SELECT 1
FROM ( SELECT *
FROM SalesOrderHeader
)AS c
WHERE c.SalesOrderID IS NULL )
小结
本文阐述了not in的实现原理以及所带来的数据不一致和性能问题，在写查询时，尽量避免使用not in，而转换为本文提供的not exists等价形式，将会减少很多麻烦。
