3.6 空值的处理

思维导图：

 

**3.6 空值的处理**

在前面的章节中，我们已经多次接触到了空值（NULL）的概念及其处理方式。在这一节中，我们将系统性地深入探讨空值的问题。

**定义：**
空值表示“不知道”、“不存在”或“无意义”的值。SQL语言允许在某些情况下某些元组的某些属性取空值。其出现的原因可以归纳为以下几点：
- 该属性应该有一个值，但当前不知道其具体值。
- 该属性不应该有值。
- 由于某种原因不便于填写。

**1. 空值的产生**
  
   * 例3.79：   
     插入一个学生号为“201215126”的学生、课程号为“1”的记录，但成绩为空。

    INSERT INTO SC(Sno, Cno, Grade)
     VALUES('201215126', '1', NULL);

     或
 

  INSERT INTO SC(Sno, Cno)
     VALUES('201215126', '1');

   * 例3.80：   
     将学生号为“201215200”的学生所属系更改为空值。
 

     UPDATE Student
     SET Sdept = NULL
     WHERE Sno = '201215200';

**2. 空值的判断**

   为了判断一个属性的值是否为空，我们使用IS NULL或IS NOT NULL。

   * 例3.81：   
     从Student表中选取未填写数据的学生信息。
 

   SELECT *
     FROM Student
     WHERE Sname IS NULL OR Ssex IS NULL OR Sage IS NULL OR Sdept IS NULL;

**3. 空值的约束条件**

   属性定义中，具有NOT NULL约束的属性不能取空值。另外，具有UNIQUE约束的属性或主键属性也不能取空值。

**4. 空值的运算**

   - **算术运算**：空值与另一个值（包括另一个空值）进行的算术运算结果为NULL。
   - **比较运算**：空值与另一个值（包括另一个空值）进行的比较运算结果为UNKNOWN。
   - **逻辑运算**：因为存在UNKNOWN，所以逻辑运算由二值逻辑扩展为三值逻辑。其真值表如表3.8所示，其中T表示TRUE，F表示FALSE，U表示UNKNOWN。

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总结：

**空值处理总结：**

**重点：**

1. **定义**：空值（NULL）表示数据项的不确定性，如“不知道”、“不存在”或“无意义”。
2. **产生**：插入时某些属性未被赋值、外连接操作、属性更新为NULL等操作可能导致空值的产生。
3. **判断**：使用`IS NULL`或`IS NOT NULL`进行空值判断。
4. **约束**：某些属性，如有NOT NULL或UNIQUE约束的，不能取空值。
5. **运算**：空值参与的算术、比较或逻辑运算会产生特殊结果。

**难点：**

1. **三值逻辑**：传统的二值逻辑（TRUE和FALSE）在涉及到NULL时会扩展成三值逻辑（TRUE、FALSE、UNKNOWN），这使得逻辑判断变得复杂。
2. **参与运算的结果**：空值参与的运算往往结果不如预期直观，例如两个空值进行比较的结果是UNKNOWN而不是TRUE或FALSE。

**易错点：**

1. **误认为NULL与空字符串相同**：在数据库中，空值NULL与空字符串是完全不同的。
2. **不恰当的使用**：在进行查询或更新操作时，直接使用等号（=）来查找或处理NULL是无效的，应该使用`IS NULL`或`IS NOT NULL`。
3. **空值在聚合函数中的表现**：如SUM, AVG等聚合函数在处理空值时通常会忽略它，但COUNT函数会计算非空值。

**使用技巧：**

1. **避免不必要的空值**：在设计数据库时，应仔细考虑哪些字段真的可能需要NULL值，并为其余字段设置NOT NULL约束，以保持数据完整性。
2. **默认值**：为某些可能为NULL的属性设置默认值，可以减少不必要的NULL出现。
3. **CASE语句**：在查询中使用CASE语句可以有效地处理和转换空值。
4. **COALESCE和NULLIF函数**：这些SQL函数允许你更方便地处理和替换空值。
5. **谨慎使用外连接**：外连接可能会导致空值的产生，确保你理解并期望这种行为。

总的来说，理解和正确处理空值是数据库操作中的一个重要环节。为确保数据的完整性和准确性，需要对NULL值有深入的理解，并在实际应用中恰当地使用。