PostgreSQL中CASE表达式带与不带ELSE子句的查询差异问题

-- 查询1：带ELSE 0分支
SELECT
       AVG(
            CASE
                  WHEN emp_no = 90689 THEN salary
                  ELSE 0
             END
       ) AS emp_90689_salary
FROM salaries;

-- 查询2：省略ELSE分支
SELECT
       AVG(
            CASE
                  WHEN emp_no = 90689 THEN salary
             END
       ) AS emp_90689_salary
FROM salaries;

问题1：两段查询的核心差异 #

两段语句的唯一核心区别是CASE表达式对不满足emp_no = 90689条件的行的返回值规则不同：

• 查询1显式声明ELSE 0：所有非目标员工的行，CASE表达式返回数值0
• 查询2省略ELSE子句：所有非目标员工的行，CASE表达式返回NULL

问题2：返回不同结果的底层原因 #

结果差异来自两个SQL标准层面的固定规则，所有支持标准SQL的数据库均遵循该逻辑，并非PostgreSQL独有特性：

• CASE表达式的默认返回规则：如果未编写ELSE子句，所有不匹配WHEN条件的行，默认返回值为NULL，不存在“隐式过滤掉非目标行”的逻辑，表中每一行都会进入CASE表达式做计算。
• AVG聚合函数的统计规则：AVG计算平均值时，会直接忽略所有值为NULL的记录，仅对非NULL的数值做求和、计数统计；但0是合法的数值类型值，会被正常计入统计的总计数（即平均值计算的分母）。

举个直观的计算示例：假设salaries表总共有100万条薪资记录，其中工号90689的员工共有3条调薪记录，薪资分别为60000、70000、80000：

• 查询1的计算过程：总求和值为60000+70000+80000 + 0*999997 = 210000，总计数为全表100万行，最终平均值为0.21，该结果无实际业务参考意义，相当于把其他所有员工的薪资按0计算，大幅拉低了均值。
• 查询2的计算过程：AVG直接忽略999997个NULL值，仅统计3条非NULL的目标员工记录，总求和值为210000，总计数为3，最终平均值为70000，和该员工实际平均薪资一致。

认知补充 #

你之前认为“省略ELSE子句时仅会针对工号90689的员工计算薪资平均值”，这个结论在最终输出数值上是符合预期的，但底层逻辑并非查询提前过滤了非目标员工的行：这种写法是全表逐行计算CASE返回值，再由AVG跳过NULL值得到结果；和添加WHERE emp_no = 90689先过滤行再计算AVG的写法相比，最终数值一致，但执行路径存在差异，数据量较大时WHERE过滤的写法性能会明显更优。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amir Monir