关系型数据库中的 NULL

第 1.6 课 · 阅读时间：约 6 分钟 · 练习题 ↓

NULL 是关系型数据库在值缺失、未知或不适用时使用的特殊标记。本课你将了解 NULL 的含义、它不是什么、数据库为什么需要它、哪些列可以包含它，以及为什么有了 NULL，数据库会回答"未知"，而不是"是"或"否"。

在前面的课程中，我们学习了表、行、列和数据类型。表中的每个单元格都存储着其列类型的值-除非根本没有值可存。

NULL 意味着什么？

NULL 不是一个值，而是一个标记：它表示该单元格没有值。原因可能不同-值未知、不适用于这一行，或者只是还没有出现。

表中的 NULL

Sakila 数据库的 rental 表存储电影租赁记录。只有电影归还后，租赁记录才会有 return_date，在此之前该单元格为 NULL：

租赁 14098 还没有归还：它的归还日期还不存在。这既不是"零"，也不是"空日期"-那里什么都没有。

NULL 不是什么

• NULL 不是 0。 零是一个真正的数字：价格为 0 表示"免费"，价格为 NULL 表示"价格未知"。
• NULL 不是空字符串。 '' 是没有字符的文本，是一个已知的值。NULL 表示根本没有文本。
• NULL 不是单词 'NULL'。 文本 'NULL' 是一个由四个字母组成的普通字符串。
• NULL 不是 false。 在数据库逻辑中，NULL 表示"未知"，而不是"否"。

数据库为什么使用 NULL？

如果没有 NULL，每个缺失值都需要一个编造的占位符，比如 0、'' 或 1900-01-01，而这些占位符会和真实数据混在一起。NULL 如实地涵盖了典型情况：

• 未知： 客户没有提供电话号码。
• 不适用： 个人没有公司的税号。
• 尚未知道： 在电影归还之前，租赁记录没有归还日期。

哪些列可以包含 NULL？

一列是否接受 NULL，是在设计表的时候决定的。声明为 NOT NULL 的列必须始终有值：在 rental 中，rental_date 是必填的，而 return_date 可以为空。主键永远不能为 NULL：每一行都必须能够被识别。

一条实用的规则：只在缺失值确实有意义的地方允许 NULL，其他一律设为 NOT NULL。

计算中的 NULL

如果表达式中用到了 NULL，结果通常也是 NULL，因为一个未知的值会让整个结果变得未知：

• 10 + NULL 结果是 NULL。
• 5 * NULL 结果是 NULL。
• 租赁日期与为 NULL 的归还日期之间相差的天数也是 NULL-租赁还没有结束。

三值逻辑

通常一个条件要么为真，要么为假。有了 NULL，就出现了第三种答案：UNKNOWN（"未知"）。租赁 14098 是在 8 月 25 日之前归还的吗？它的归还日期未知，所以诚实的回答是"未知"。

把 NULL 和 NULL 比较也是如此：两个未知的值是否相等无法确定，所以 NULL = NULL 同样是 UNKNOWN，而不是真。正因为如此，数据库为 NULL 提供了专门的检查方式，而不是使用普通的比较-当你开始编写查询时就会用到它们。

本课要点：

• NULL 标记缺失的值：未知、不适用或尚未知道。
• NULL 不是 0，不是空字符串，不是文本 'NULL'，也不是 false。
• 声明为 NOT NULL 的列和主键不能包含 NULL；其他列可以。
• 含有 NULL 的计算通常结果为 NULL。
• 与 NULL 的比较会得到第三种逻辑结果 UNKNOWN；就连 NULL = NULL 也是 UNKNOWN。

常见问题

NULL 和空字符串一样吗？

不一样。空字符串 '' 是一个已知的、没有字符的文本值。NULL 表示根本没有值。

NULL 等于 NULL 吗？

在通常意义上不等于。每个 NULL 都代表一个未知的值，无法证明两个未知的值相等，所以把 NULL 和 NULL 比较的结果是 UNKNOWN。

任何列都可以包含 NULL 吗？

任何类型的列-数字、文本或日期-都可以包含 NULL，除非表用 NOT NULL 禁止。主键列永远不接受 NULL。

面试题

在面试中你会如何解释 NULL？

NULL 是表示缺失值的标记：未知、不适用或尚未知道。它不是零、不是空字符串，也不是 false，并且遵循自己的规则：含有 NULL 的计算返回 NULL，与它的比较返回 UNKNOWN。

什么是三值逻辑？

在 SQL 中，条件可以是 TRUE、FALSE 或 UNKNOWN。只要比较中涉及 NULL，就会出现 UNKNOWN，因为数据库无法判断一个未知的值是否满足条件。

为什么主键不能为 NULL？

主键用于识别一行。未知的标识符做不到这一点：两行主键都为 NULL 时将无法区分，因此数据库不允许主键列中出现 NULL。