含有NULL时的真值-SQL基础教程(上)

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### 章节：含有NULL时的真值

在SQL的广阔世界中，`NULL`是一个既特殊又复杂的概念，它代表了“未知”或“无值”的状态。在处理数据库查询时，`NULL`的存在常常给逻辑判断和数据操作带来挑战，尤其是在进行真值（即逻辑上的真或假）判断时。本章节将深入探讨在SQL中遇到`NULL`值时，真值判断的行为模式、常见陷阱以及如何有效处理这些场景。

#### 一、`NULL`的基本性质

首先，我们需要明确`NULL`的几个基本性质：

1. **未知性**：`NULL`表示未知或未定义的值，不是空字符串（''）或数字0。
2. **非比较性**：任何与`NULL`的比较操作都会返回`NULL`，而不是`TRUE`或`FALSE`。例如，`NULL = NULL`的结果不是`TRUE`，而是`NULL`。
3. **逻辑运算的特殊性**：在逻辑运算中，`NULL`的参与会直接影响结果的判定。例如，在`AND`、`OR`和`NOT`运算中，`NULL`的存在可能导致整个表达式的结果也为`NULL`。

#### 二、`NULL`与真值判断

在SQL中，真值判断通常涉及条件表达式，如`WHERE`子句中的条件。然而，当条件表达式中包含`NULL`时，真值的判断就变得复杂起来。

##### 2.1 等于（`=`）与不等于（`<>` 或 `!=`）

- **等于（`=`）**：如前所述，`NULL = NULL`的结果是`NULL`，而不是`TRUE`。这意味着，在SQL中，你不能通过简单的等于操作来检测`NULL`值。
- **不等于（`<>` 或 `!=`）**：同样地，`NULL <> NULL`的结果也是`NULL`。这导致无法直接通过不等于操作来排除`NULL`值。

##### 2.2 IS NULL 与 IS NOT NULL

为了处理`NULL`值的判断，SQL提供了`IS NULL`和`IS NOT NULL`这两个特殊的操作符。

- **`IS NULL`**：用于检测字段是否为`NULL`。如果字段是`NULL`，则表达式为真（`TRUE`）。
- **`IS NOT NULL`**：与`IS NULL`相反，用于检测字段是否不为`NULL`。

```sql
SELECT * FROM employees WHERE salary IS NULL; -- 选择salary为NULL的员工
SELECT * FROM employees WHERE salary IS NOT NULL; -- 选择salary不为NULL的员工
```

##### 2.3 逻辑运算符与`NULL`

在涉及`NULL`的逻辑运算中，`AND`、`OR`和`NOT`的行为需要特别注意。

- **`AND`**：如果任何一个操作数为`NULL`，则整个表达式的结果为`NULL`。例如，`NULL AND TRUE`的结果是`NULL`。
- **`OR`**：只有当两个操作数都为`NULL`时，`OR`表达式的结果才是`NULL`。否则，如果任一操作数为`TRUE`（或另一操作数为非`NULL`的假值），则结果为`TRUE`。例如，`NULL OR TRUE`的结果是`TRUE`。
- **`NOT`**：`NOT`操作符用于反转其操作数的真值。对于`NULL`，`NOT NULL`的结果仍然是`NULL`，因为`NULL`不是真值也不是假值。

#### 三、处理含有`NULL`的逻辑表达式

在实际应用中，经常需要编写能够正确处理`NULL`的逻辑表达式。以下是一些策略和技巧：

##### 3.1 使用`CASE`语句

`CASE`语句提供了一种灵活的方式来处理包含`NULL`的逻辑。通过明确检查`NULL`值，并为其指定一个具体的处理逻辑，可以避免意外的`NULL`结果。

```sql
SELECT name,
       CASE WHEN salary IS NULL THEN 'Unknown'
            WHEN salary < 30000 THEN 'Low'
            WHEN salary BETWEEN 30000 AND 70000 THEN 'Medium'
            ELSE 'High'
       END AS salary_level
FROM employees;
```

##### 3.2 使用`COALESCE`函数

`COALESCE`函数接受多个参数，并返回第一个非`NULL`的参数。这可以用于在逻辑表达式中替换`NULL`值，以便进行进一步的处理。

```sql
SELECT name,
       CASE WHEN COALESCE(salary, 0) < 30000 THEN 'Low'
            WHEN COALESCE(salary, 0) BETWEEN 30000 AND 70000 THEN 'Medium'
            ELSE 'High'
       END AS salary_level
FROM employees;
```

在这个例子中，如果`salary`是`NULL`，`COALESCE`会将其视为0，从而允许逻辑表达式继续执行而不会因`NULL`而中断。

##### 3.3 谨慎使用聚合函数

聚合函数（如`COUNT`、`SUM`、`AVG`等）在处理包含`NULL`的数据时，其行为各不相同。例如，`COUNT(*)`会计算所有行，而`COUNT(column_name)`则只计算该列中非`NULL`值的数量。了解这些差异对于编写准确的查询至关重要。

#### 四、结论

在SQL中，`NULL`的存在给真值判断带来了独特的挑战。通过理解`NULL`的基本性质、掌握与`NULL`相关的逻辑运算符的行为，以及运用`CASE`语句、`COALESCE`函数等技巧，我们可以有效地处理包含`NULL`的逻辑表达式，从而编写出既准确又高效的SQL查询。记住，在涉及`NULL`的逻辑运算中，始终保持警惕，并明确你的数据集中哪些字段可能包含`NULL`值，这将有助于你避免常见的陷阱，并编写出更加健壮的SQL代码。

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