数据库系统概论（十四）详细讲解SQL中空值的处理

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前言

• 在前几期博客中，我们探讨了 SQL 连接查询，单表查询，嵌套查询，集合查询，基于派生表的查询，数据插入，修改与删除技术等知识点。
• 从本节开始，我们将深入讲解 SQL 中空值的处理的知识点。

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一、什么是空值？

空值（NULL）不是“0”也不是空字符串，它代表 “不知道”“不存在”或“无意义” 的值。
比如：

• 学生的“成绩”还没录入（不知道）；
• 男生的“性别”字段填“女”是无意义的，但如果字段不限制，可能填NULL（无意义）；
• 某些字段暂时不想填（不便于填写）。

关键提醒：空值是特殊值，不能直接用 = 判断，得用专门的方法处理！

二、空值是怎么产生的？

1. 插入数据时主动留空

比如，学生选了课但还没考试（成绩未知），插入数据时用 NULL 表示：

-- 成绩和教学班未知，用 NULL 占位
INSERT INTO SC(Sno, Cno, Grade, Semester, Teachingclass)
VALUES('20180006', '81004', NULL, '20211', NULL);

-- 省略字段时，未指定的字段自动填 NULL
INSERT INTO SC(Sno, Cno, Semester)
VALUES('20180006', '81004', '20211'); -- Grade 和 Teachingclass 自动为 NULL

2. 更新数据时设置为空

比如，学生转专业后暂时未确定新专业，可将原专业清空：

UPDATE Student SET Smajor = NULL WHERE Sno = '20180006';

3. 外连接查询时自然出现

当查询“所有学生及其选课情况”时，没选课的学生在选课相关字段会显示空值：

-- 左外连接，没选课的学生 Cno 和 Grade 为 NULL
SELECT Student.Sno, Sname, Cno, Grade
FROM Student LEFT OUTER JOIN SC ON Student.Sno = SC.Sno;

结果类似：

Sno	Sname	Cno	Grade
20180006	赵明	NULL	NULL

三、如何判断空值？

不能用 = 或 !=，必须用 IS NULL 或 IS NOT NULL！

例子：查“漏填数据的学生”

SELECT * FROM Student
WHERE Sname IS NULL OR Ssex IS NULL OR Smajor IS NULL;

• 主码（如学号 Sno）不允许为空，否则会报错（实体完整性规则）。

四、空值的约束规则

1. 非空约束（NOT NULL）
   创建表时指定字段不许为空，比如：

   CREATE TABLE Student (
     Sno CHAR(8) NOT NULL,  -- 学号不许为空
     Sname VARCHAR(20) NOT NULL,
     ...
   );
   

2. 主码字段必须非空
   主键（如学号、课程号）是唯一标识数据的“身份证”，必须填值，否则违反 实体完整性。

   • 学生表的 Sno 不能为 NULL；
   • 选课表 SC 的联合主键 (Sno, Cno) 都不能为 NULL。

五、空值的运算规则（重点）

空值参与运算时，结果往往也是“不确定”的，分三类来看：

1. 算术运算（+、-、*、/）

• 任何值与 NULL 运算，结果都是 NULL。

SELECT 5 + NULL; -- 结果是 NULL（不确定）

2. 比较运算（>、<、=）

• 任何值与 NULL 比较，结果都是 UNKNOWN（既不是真也不是假）。

SELECT * FROM SC WHERE Grade < 60;  

• 成绩为 NULL 的学生（缺考）不会被这条语句查到，因为 NULL < 60 是 UNKNOWN。

3. 逻辑运算（AND、OR、NOT）

引入三值逻辑：TRUE（真）、FALSE（假）、UNKNOWN（不确定），规则如下：

运算	例子	结果
AND	TRUE AND UNKNOWN	UNKNOWN
OR	FALSE OR UNKNOWN	UNKNOWN
NOT	NOT UNKNOWN	UNKNOWN

实际应用：查询不及格或缺考的学生

-- 方法1：用 UNION 合并两种情况
SELECT Sno FROM SC WHERE Grade < 60 AND Cno = '81001'
UNION
SELECT Sno FROM SC WHERE Grade IS NULL AND Cno = '81001';

-- 方法2：用 OR 直接判断
SELECT Sno FROM SC 
WHERE Cno = '81001' AND (Grade < 60 OR Grade IS NULL);

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以上就是这篇博客的全部内容，下一篇我们将继续探索更多精彩内容。

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