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SQL NULL 值 – IS NULL 和 IS NOT NULL（千字长文）

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在数据库开发中，NULL 值是一个既基础又容易引发误解的概念。无论是处理用户表的空字段，还是分析业务数据中的缺失信息，开发者都不可避免地会遇到 NULL 值的场景。而 IS NULL 和 IS NOT NULL 是 SQL 语言中用于筛选 NULL 值的两个核心操作符。

本文将通过 循序渐进 的方式，从 NULL 的基本定义、语法用法、实际案例到常见陷阱，逐步解析这两个操作符的使用场景与技巧。无论是编程新手还是有一定经验的开发者，都能通过本文掌握如何高效处理 SQL 中的 NULL 值问题。

一、NULL 值的基本概念：什么是 SQL 中的 NULL？

在 SQL 中，NULL 表示“未知的值”或“不存在的值”，与空字符串（''）或数值零（0）完全不同。例如：

  • 一个用户注册时未填写邮箱地址，数据库字段中会存储为 NULL；
  • 一个订单表中，某个订单尚未分配物流单号，该字段也会显示为 NULL。

NULL 的三个核心特性

  1. 不可比较性：任何值与 NULL 的比较（如 =, <>, > 等）都会返回 NULL，而非布尔值。
  2. 占位符作用：NULL 表示字段“未被赋值”，而非“值为零”或“空字符串”。
  3. 类型无关性：NULL 不属于任何数据类型，可以存储在任何类型的字段中。

形象比喻：
可以把 NULL 想象为一张“空白的答题卡”——它既不是正确答案，也不是错误答案，只是未填写的状态。开发者需要通过 IS NULL 或 IS NOT NULL 明确判断这种“空白状态”。

二、IS NULL 和 IS NOT NULL 的语法解析

1. IS NULL 的用法：筛选 NULL 值的记录

语法格式：

SELECT * FROM table_name  
WHERE column_name IS NULL;

示例：
假设有一个 employees 表，其中 email 字段可能未被填写：

-- 创建示例表  
CREATE TABLE employees (  
    id INT PRIMARY KEY,  
    name VARCHAR(50),  
    email VARCHAR(100)  
);  

-- 插入数据（部分 email 字段为 NULL）  
INSERT INTO employees VALUES  
(1, 'Alice', 'alice@example.com'),  
(2, 'Bob', NULL),  
(3, 'Charlie', 'charlie@example.com');  

-- 查询 email 为 NULL 的记录  
SELECT * FROM employees  
WHERE email IS NULL;

输出结果：
| id | name | email |
|----|--------|----------------|
| 2 | Bob | NULL |

2. IS NOT NULL 的用法：筛选非 NULL 值的记录

语法格式：

SELECT * FROM table_name  
WHERE column_name IS NOT NULL;

示例：

-- 查询 email 非 NULL 的记录  
SELECT * FROM employees  
WHERE email IS NOT NULL;

输出结果：
| id | name | email |
|----|----------|----------------------|
| 1 | Alice | alice@example.com |
| 3 | Charlie | charlie@example.com |

三、实际案例：NULL 值的典型应用场景

案例 1：统计未完成的订单

假设有一个 orders 表，其中 shipping_date 字段表示订单发货时间。若某订单尚未发货，则该字段为 NULL。

-- 查询未发货的订单  
SELECT order_id, customer_name  
FROM orders  
WHERE shipping_date IS NULL;

案例 2：清理无效数据

在数据清洗时，可能需要删除 price 字段为 NULL 的商品记录：

-- 删除 price 为 NULL 的商品  
DELETE FROM products  
WHERE price IS NULL;

案例 3：条件判断与 NULL

在业务逻辑中，可能需要根据字段是否为 NULL 执行不同操作。例如，只有当 user_status 不为 NULL 时才允许登录：

-- 检查用户是否有效  
SELECT * FROM users  
WHERE user_status IS NOT NULL AND is_active = 1;

四、常见误区与陷阱：为什么不能用 = NULL？

误区 1：错误地使用 = NULL

许多开发者会误以为 WHERE column = NULL 可以筛选 NULL 值，但这是错误的！

原因：
由于 NULL 表示“未知值”，任何与 NULL 的比较（如 =, !=）都会返回 NULL，而 SQL 中只有 TRUE 才会保留记录。因此：

-- 错误写法  
SELECT * FROM employees  
WHERE email = NULL;  -- 返回空结果

正确写法：

SELECT * FROM employees  
WHERE email IS NULL;

误区 2：忽视 NULL 对聚合函数的影响

某些聚合函数（如 SUM, AVG）会自动忽略 NULL 值，可能导致意外结果。例如：

-- 假设 `sales` 表中部分 `revenue` 字段为 NULL  
SELECT AVG(revenue) FROM sales;  
-- 计算时会自动排除 NULL 值，可能低估实际均值

误区 3：在 JOIN 操作中忽略 NULL

当使用 LEFT JOIN 时，若右表字段为 NULL，可能导致条件判断失败。例如：

-- 错误示例：试图匹配 NULL 值  
SELECT *  
FROM orders  
LEFT JOIN customers ON orders.customer_id = customers.id  
WHERE customers.name = 'John';  

-- 若 customers.name 为 NULL，则条件不成立

五、最佳实践：如何安全地处理 NULL 值？

1. 明确字段是否允许 NULL

在表设计阶段，通过 NOT NULL 约束强制字段必须赋值：

CREATE TABLE users (  
    id INT PRIMARY KEY,  
    username VARCHAR(50) NOT NULL,  -- 不能为空  
    bio TEXT                        -- 允许 NULL  
);

2. 使用 COALESCE 替代 NULL

当需要将 NULL 转换为默认值时，使用 COALESCE 函数：

-- 将 NULL 转换为空字符串  
SELECT COALESCE(email, '') AS formatted_email  
FROM employees;

3. 在条件判断中优先使用 IS NULL

避免混合使用 = 和 IS NULL，保持代码一致性：

-- 推荐写法  
WHERE status IS NULL OR status = 'pending';  

-- 避免写法  
WHERE status = 'pending' OR status = NULL;  -- 错误！

4. 记录 NULL 的业务含义

在文档中明确 NULL 的业务意义，例如：

  • NULL 在 address 字段中表示“未提供地址”；
  • NULL 在 end_date 字段中表示“合同尚未终止”。

六、高级技巧：NULL 在复杂查询中的应用

技巧 1：用 CASE 表达式处理 NULL

在需要根据 NULL 值进行逻辑分支时，CASE 表达式非常有用：

SELECT  
    id,  
    name,  
    CASE  
        WHEN email IS NULL THEN '未设置邮箱'  
        ELSE email  
    END AS contact_info  
FROM employees;

技巧 2：结合 UNION 处理 NULL 与非 NULL

在需要同时展示 NULL 和非 NULL 记录时，可使用 UNION 分组：

SELECT 'Non-Null' AS type, * FROM employees WHERE email IS NOT NULL  
UNION ALL  
SELECT 'Null' AS type, * FROM employees WHERE email IS NULL;

技巧 3：在索引中考虑 NULL 值

某些数据库系统（如 PostgreSQL）支持对 NULL 值的索引优化，但需注意：

-- 创建包含 NULL 值的索引  
CREATE INDEX idx_email_null ON employees (email NULLS LAST);

结论：掌握 NULL 值是 SQL 开发的基石

SQL NULL 值 – IS NULL 和 IS NOT NULL 是开发者必须熟练掌握的核心技能。通过本文的讲解，读者可以：

  1. 理解 NULL 的本质及其与其他值的区别；
  2. 正确使用 IS NULL 和 IS NOT NULL 进行数据筛选；
  3. 避免常见陷阱，如错误的比较操作或聚合函数的影响；
  4. 结合业务场景设计更健壮的查询逻辑。

在实际开发中，NULL 值的处理往往隐藏在复杂的业务需求背后。只有通过深入理解其特性，并通过代码实践不断巩固，才能真正提升 SQL 开发的效率与质量。

希望本文能成为你数据库学习旅程中的一个扎实起点！

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