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。

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。

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。

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。