空字符串到底是不是 NULL? IvorySQL 兼容性实测

本文作者：柒柒天晴。现居乌鲁木齐，数据库从业者，专注 Oracle、PostgreSQL，持 Oracle 中级系列认证。

Oracle 和 PostgreSQL 对空字符串处理逻辑完全相反。

• Oracle：空字符串''等价于NULL；'' IS NULL为真，length('')返回NULL，向varchar2写入''实际存储为NULL，NOT-NULL 列插入''触发约束报错。
• PostgreSQL：空字符串是独立有效值；'' IS NULL为假，length('')返回 0，空串与NULL互不等同。

Oracle 业务迁移到 PG 生态时，依赖"空串等于 NULL"的判断、过滤、拼接逻辑会出现行为异常。

IvorySQL 通过会话 GUC 开关 ivorysql.enable_emptystring_to_NULL 实现 Oracle 兼容：当ivorysql.compatible_mode = oracle且该开关开启，词法层将空串字面量解析为 NULL，参数绑定层将零长度输入参数置为 NULL，在入口模拟 Oracle 语义；pg 模式不会执行转换。该开关编译期默认值为false，本实例经数据目录ivorysql.conf显式置为on（见文末源码定位）。

相关配置文档较为分散，本文基于 IvorySQL_5.4 源码编译环境完成完整实测，正文聚焦兼容性验证，编译安装步骤从略，仅在文末附编译安装的 2 个典型报错及处理(#附编译安装的典型报错)。

环境与软件说明

项目	值
操作系统	Rocky Linux 9.5
数据库版本	PostgreSQL 18.4 (IvorySQL 5.4)
安装目录	/opt/ivorysql/5.4
监听端口	5432(PG 协议)、1521(Oracle 兼容协议)，同一进程监听双端口

测试计划：配置 NULL 显示标记，查看 3 项核心 GUC；分别在 pg/oracle 两种兼容模式执行插入，验证IS NULL、length()、等值判断；覆盖默认值、NOT-NULL 约束、UPDATE、函数、表达式；验证开关关闭行为、存量旧表行为。

空串转 NULL 验证

-- 设置NULL显示标识
\pset null '(NULL)'

-- 查看核心兼容参数
SELECT name, setting, context
FROM pg_settings
WHERE name IN ('ivorysql.database_mode', 'ivorysql.compatible_mode',
               'ivorysql.enable_emptystring_to_NULL')
ORDER BY name;

                name                 | setting | context
-------------------------------------+---------+----------
 ivorysql.compatible_mode            | pg      | user
 ivorysql.database_mode              | oracle  | internal
 ivorysql.enable_emptystring_to_NULL | on      | user
(3 rows)

初始状态：

• ivorysql.database_mode=oracle（实例内部固定不可修改）
• ivorysql.compatible_mode=pg
• ivorysql.enable_emptystring_to_NULL=on

后两项为会话可修改参数。

PG 兼容模式

CREATE TABLE t_empty (id int, v varchar(20));
INSERT INTO t_empty VALUES (1, '');
INSERT INTO t_empty VALUES (2, 'x');
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null, length(v) AS len, v = '' AS eq_empty FROM t_empty ORDER BY id;

 id | v | is_null | len | eq_empty
----+---+---------+-----+----------
  1 |   | f       |   0 | t
  2 | x | f       |   1 | f
(2 rows)

现象：插入空串后，is_null=false、len=0、v=''条件成立，行为和原生 PostgreSQL 保持一致。

Oracle 兼容模式（开关 on）

SET ivorysql.compatible_mode = oracle;
TRUNCATE t_empty;
INSERT INTO t_empty VALUES (1, '');
INSERT INTO t_empty VALUES (2, 'x');
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null, length(v) AS len, v = '' AS eq_empty FROM t_empty ORDER BY id;

 id |   v    | is_null |  len   | eq_empty
----+--------+---------+--------+----------
  1 | (NULL) | t       | (NULL) | (NULL)
  2 | x      | f       |      1 | (NULL)
(2 rows)

-- 字面量空串测试
SELECT '' IS NULL AS literal_is_null;

 literal_is_null
-----------------
 t
(1 row)

-- 预处理绑定参数测试
PREPARE p_empty(text) AS SELECT $1 IS NULL AS is_null, length($1) AS len;
EXECUTE p_empty('');

 is_null |  len
---------+--------
 t       | (NULL)
(1 row)

现象：

1. 插入''落库变为NULL；is_null=true，length(v)返回(NULL)，v=''比较结果返回未知(NULL)；
2. 字面量'' IS NULL结果为 true；
3. 绑定传入空字符串，同样被转换为NULL。

转换发生在 SQL 解析与参数绑定阶段，不是存储层改写。

默认值 & NOT-NULL 约束

-- 默认值为空串
CREATE TABLE t_default2 (id int, v varchar2(20) DEFAULT '');
INSERT INTO t_default2 (id) VALUES (1);
SELECT * FROM t_default2;

 id |   v
----+--------
  1 | (NULL)
(1 row)

-- NOT-NULL约束测试
CREATE TABLE t_nn (id int, v varchar2(20) NOT NULL);
INSERT INTO t_nn VALUES (2, ''); -- 插入空字符串

ERROR:  null value in column "v" of relation "t_nn" violates not-null constraint
DETAIL:  Failing row contains (2, null).

现象：

1. DEFAULT ''，默认值空串被转换为NULL存入；
2. NOT-NULL 列显式插入''，内部转为NULL，直接违反非空约束报错。

UPDATE 更新空串

UPDATE t_empty SET v = '' WHERE id = 2;
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null FROM t_empty ORDER BY id;

 id |   v    | is_null
----+--------+---------
  1 | (NULL) | t
  2 | (NULL) | t
(2 rows)

现象：UPDATE 语句中赋值''同样被转成NULL。

函数与表达式（oracle 模式）

-- 数值/日期/时间戳类型写入空串
CREATE TABLE t_mix (id int, n numeric, d date, t timestamp);
INSERT INTO t_mix VALUES (1, '', '', '');
SELECT id, n IS NULL AS n_null, d IS NULL AS d_null, t IS NULL AS t_null FROM t_mix;

 id | n_null | d_null | t_null
----+--------+--------+--------
  1 | t      | t      | t
(1 row)

-- 算术表达式
SELECT 1 + '' AS a, 1 - '' AS b, 1 * '' AS c, 1 / '' AS d, 1 % '' AS e;

   a    |   b    |   c    |   d    |   e
--------+--------+--------+--------+--------
 (NULL) | (NULL) | (NULL) | (NULL) | (NULL)
(1 row)

-- 函数与拼接
SELECT length('') AS len_from_dual FROM dual;

 len_from_dual
---------------
        (NULL)
(1 row)

SELECT id, COALESCE(v, '(default)') AS coalesce_v, v || '|x' AS concat_v
FROM t_empty ORDER BY id;

 id | coalesce_v | concat_v
----+------------+----------
  1 | (default)  | |x
  2 | (default)  | |x
(2 rows)

-- 拼接行为对比：同一行、列值同为 NULL 时，两种模式给出相反结果
-- pg 模式
SET ivorysql.compatible_mode = pg;
CREATE TABLE t_cmp (id int, v varchar(20));
INSERT INTO t_cmp VALUES (1, 'x');
UPDATE t_cmp SET v = NULL WHERE id = 1;
SELECT id, v IS NULL AS is_null, v || '|x' AS concat_v FROM t_cmp;

 id | is_null | concat_v
----+---------+----------
  1 | t       | (NULL)
(1 row)

-- oracle 模式，同一张表、同一行、同一个 NULL 值
SET ivorysql.compatible_mode = oracle;
SELECT id, v IS NULL AS is_null, v || '|x' AS concat_v FROM t_cmp;

 id | is_null | concat_v
----+---------+----------
  1 | t       | |x
(1 row)

-- NULL 常量在两种模式下同样相反
SET ivorysql.compatible_mode = oracle;
SELECT NULL || '|x' AS null_lit_concat;

 null_lit_concat
-----------------
 |x
(1 row)

SET ivorysql.compatible_mode = pg;
SELECT NULL || '|x' AS null_lit_concat;

 null_lit_concat
-----------------
 (NULL)
(1 row)

-- 回到 oracle 模式，继续后续测试
SET ivorysql.compatible_mode = oracle;
DROP TABLE t_cmp;

-- 过滤计数
SELECT count(*) AS eq_empty FROM t_empty WHERE v = '';

 eq_empty
----------
        0
(1 row)

SELECT count(*) AS is_null FROM t_empty WHERE v IS NULL;

 is_null
---------
       2
(1 row)

现象：类型转换、算术、length() 都按 NULL 传播；字符串拼接是例外——|| 按 Oracle 语义把 NULL 当空串。v 此时已是 NULL（coalesce_v 两行都落到 (default) 可证），v || '|x' 仍得到 |x；把同一行 NULL 值放到 pg 模式下再拼，结果是 (NULL)，NULL 常量在两种模式下同样一得 |x 一得 (NULL)。WHERE v = '' 过滤结果为 0 行——业务里这类条件要改成 IS NULL，这正是迁移时最容易踩的差异点。

关闭空串转 NULL 开关（oracle 模式）

SET ivorysql.enable_emptystring_to_NULL = off;
TRUNCATE t_empty;
INSERT INTO t_empty VALUES (1, '');
INSERT INTO t_empty VALUES (2, 'x');
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null, length(v) AS len, v = '' AS eq_empty FROM t_empty ORDER BY id;

 id | v | is_null | len | eq_empty
----+---+---------+-----+----------
  1 |   | f       |   0 | t
  2 | x | f       |   1 | f
(2 rows)

现象：关闭开关后，即使处于 oracle 兼容模式，空串不再转换，恢复 PG 原生行为。

切回 pg 模式，开关保持 on

SET ivorysql.enable_emptystring_to_NULL = on;
SET ivorysql.compatible_mode = pg;
TRUNCATE t_empty;
INSERT INTO t_empty VALUES (1, '');
INSERT INTO t_empty VALUES (2, 'x');
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null, length(v) AS len, v = '' AS eq_empty FROM t_empty ORDER BY id;

 id | v | is_null | len | eq_empty
----+---+---------+-----+----------
  1 |   | f       |   0 | t
  2 | x | f       |   1 | f
(2 rows)

现象：pg 模式下，即便开关为 on，不会触发空串转 NULL。

转换逻辑需要同时满足：compatible_mode=oracle + enable_emptystring_to_NULL=on。

存量旧表测试（重点）

-- pg模式建表，写入真实空字符串
SET ivorysql.compatible_mode = pg;
CREATE TABLE t_legacy (id int, v varchar(20));
INSERT INTO t_legacy VALUES (1, '');

-- 切换到oracle模式，查询存量数据
SET ivorysql.compatible_mode = oracle;
SELECT id, v, v IS NULL AS is_null, length(v) AS len, v = '' AS eq_empty FROM t_legacy;

 id | v | is_null | len | eq_empty
----+---+---------+-----+----------
  1 |   | f       |   0 | (NULL)
(1 row)

现象：已经落库的存量空串不会被改写。切换 oracle 模式后，数据存储不变：is_null=false，length=0；仅表达式v=''返回(NULL)——这也说明 oracle 模式下WHERE v=''连真实空串也匹配不到，识别存量真实空串要在 pg 模式或关闭开关后执行，length(v)=0 则在两种模式下都成立。

补充语法点：varchar2类型仅在compatible_mode=oracle会话中可创建，pg 模式执行建表会报类型不存在。

功能开关源码定位

查 GUC 定义、词法解析器和参数绑定三处代码，确认默认值和两个转换入口。

[root@node1 ~]# grep -n 'enable_emptystring_to_NULL' /tmp/IvorySQL-IvorySQL_5.4/src/backend/utils/misc/ivy_guc.c
41:bool		enable_emptystring_to_NULL = false;
139:		{"ivorysql.enable_emptystring_to_NULL", PGC_USERSET, COMPAT_ORACLE_OPTIONS,
143:		&enable_emptystring_to_NULL,
[root@node1 ~]# grep -n 'ivorysql.enable_emptystring_to_NULL' /opt/ivorysql/5.4/data/ivorysql.conf
13:ivorysql.enable_emptystring_to_NULL = 'on'

1. GUC 参数定义（ivy_guc.c）：代码内部变量默认值是 false（第 41 行），GUC 注册在第 139-143 行，分类 PGC_USERSET、分组 COMPAT_ORACLE_OPTIONS，会话可修改。实例实际为 on，来自数据目录 ivorysql.conf 第 13 行的显式配置。

[root@node1 ~]# grep -n -B 4 -A 6 'enable_emptystring_to_NULL' /tmp/IvorySQL-IvorySQL_5.4/src/backend/oracle_parser/ora_scan.l
654-											   false);
655-							yylval->str = litbufdup(yyscanner);
656-							if (strcmp(yylval->str, "") == 0 &&
657-								ORA_PARSER == compatible_db &&
658:								enable_emptystring_to_NULL)
659-							{
660-								return NULL_P;
661-							}
662-							return SCONST;
663-						case xus:
664-							yylval->str = litbufdup(yyscanner);

2. 字面量转换入口（ora_scan.l）：解析器为 ORA_PARSER 且开关开启时，空串字面量直接返回 NULL_P（第 656-661 行），不再返回字符串常量 SCONST。

[root@node1 ~]# grep -n -B 3 -A 8 'enable_emptystring_to_NULL' /tmp/IvorySQL-IvorySQL_5.4/src/backend/tcop/postgres.c
1992-				 * call.
1993-				 */
1994-				if (compatible_db == ORA_PARSER &&
1995:					enable_emptystring_to_NULL &&
1996-					plength == 0)
1997-				{
1998-					pbuf.data = NULL;		/* keep compiler quiet */
1999-					csave = 0;
2000-					isNull = true;
2001-					plength = -1;
2002-				}
2003-				else

3. 绑定参数转换入口（postgres.c）：绑定参数长度为 0 时置 isNull = true（第 1994-2002 行），对应 psql 会话里 EXECUTE p_empty('') 被转成 NULL 的结果。

迁移要核对的点

1. 参数策略：ivorysql.compatible_mode会话级切换 pg/oracle；空串转 NULL 需要两项条件同时生效。业务依赖 Oracle"空串即 NULL"则保持开关 on，不需要该兼容可以关闭。
2. DDL 结构核对：
   • NOT-NULL 列：oracle 模式下插入''等价插入 NULL，如果源库业务允许存空串，迁移脚本需要特殊处理；
   • DEFAULT ''：默认值会转为 NULL，确认业务是否符合预期；
   • varchar2只能在 oracle 兼容会话创建。
3. 存量数据：切换兼容模式不会修改已存储数据；识别存量真实空串要在 pg 模式（或关闭开关）下用WHERE v = ''，oracle 模式下该条件不匹配任何行，也可改用两种模式都成立的WHERE length(v) = 0。
4. SQL 业务逻辑改造：
   • Oracle 中''本身就是 NULL，WHERE col = '' 实为 col = NULL，跟 NULL 比结果未知，一行都取不到；IvorySQL oracle 模式col=''同样查不到数据，要查空值得写 col IS NULL；
   • 空串从 SQL 字面量或 JDBC/PLSQL 绑定参数进来，length()、COALESCE 都按 NULL 传播；字符串拼接|| 按 Oracle 语义将 NULL 当空串处理（NULL || 'x' 得到 x，原生 PostgreSQL 下返回 NULL），两端行为相反，需要重新校验业务 SQL。
5. 端口说明：5432、1521 双端口监听是 IvorySQL 正常设计，1521 为 Oracle 兼容端口，按需放行防火墙。

附：编译安装的典型报错

最小化 Rocky Linux 9.5 从源码编译 IvorySQL 5.4，最容易卡住的是这两个报错，修复后续跑 make 即可；改过 configure 参数的先 make distclean。

1. configure 失败：没有 C 编译器，装基础编译依赖后重跑：

configure: error: no acceptable C compiler found in $PATH
# dnf install -y gcc make readline-devel zlib-devel flex bison perl-devel perl-ExtUtils-Embed

2. uuid-ossp 编译中断：必须显式指定 UUID 库，报错只提示加 --with-uuid 开关，不说明选哪个库；装 libuuid-devel 后重新 configure：

uuid-ossp.c:40:2: 错误：#error "please use configure's --with-uuid switch to select a UUID library"
# dnf install -y libuuid-devel
# make distclean
# ./configure --prefix=/opt/ivorysql/5.4 --without-llvm --without-icu --with-uuid=e2fs