1. 引言：为什么在 MySQL 中进行 NULL 检查很重要
NULL 是什么？
在 MySQL 中，NULL 表示数据的缺失。它不同于“空值”或“零”，而是表示数据库中未知或缺失的值。由于 NULL 代表一个不存在的值，在设计数据库和编写查询时需要格外小心。
例如，在客户数据库中，如果 phone_number 列的值为 NULL，意味着客户没有提供电话号码，或者该值尚未录入。NULL 常被误解为仅仅是“空”，但它具有与空字符串或零截然不同的特殊含义。
检查 NULL 的重要性
如果对 NULL 处理不当，数据库查询可能不会按预期工作。例如，在没有正确检查 NULL 的情况下使用标准比较运算符，可能会返回错误的结果。这会导致意外的错误或 bug。因此，了解如何在 SQL 中正确检查 NULL 对于可靠的数据库操作至关重要。
考虑下面的 SQL 语句：
SELECT * FROM customers WHERE phone_number = NULL;
该查询未返回预期结果，因为 NULL 不能使用等号运算符进行比较。必须使用专门的运算符来检查 NULL 值。
不当的 NULL 处理不仅影响数据检索，还会影响数据完整性和可靠性。基于此，掌握在 SQL 中正确使用 NULL 的方法是有效数据库管理的基础。
2. NULL 检查基础：在 MySQL 中使用的运算符
IS NULL 和 IS NOT NULL 基础
在 MySQL 中，不能使用 =（等于）或 <>（不等于）等比较运算符来检查 NULL 值。必须使用 IS NULL 和 IS NOT NULL 运算符。
IS NULL：检查列值是否为 NULL。IS NOT NULL：检查列值是否不为 NULL。
例如，要查找电话号码为 NULL 的客户，可以这样写：
SELECT * FROM customers WHERE phone_number IS NULL;
该查询返回所有 phone_number 为 NULL 的客户。要查找电话号码不为 NULL 的客户，请使用：
SELECT * FROM customers WHERE phone_number IS NOT NULL;
在处理 NULL 值时，始终使用 IS NULL 或 IS NOT NULL。
NULL 与其他值的区别（空字符串、零）
虽然 NULL、空字符串 ('') 和零 (0) 看起来相似，但它们在数据库中的含义不同。
- NULL ：表示不存在值或值未知。
- 空字符串 (
'') ：长度为零的字符串；值存在但为空。 - 零 (
0) ：表示数值零。
例如：
SELECT * FROM products WHERE price = 0;
该查询查找价格为零的商品，但不包括价格为 NULL 的商品。要检索价格为 NULL 的商品，必须使用：
SELECT * FROM products WHERE price IS NULL;
理解这些区别是正确处理 NULL 值的第一步。
3. 将 NULL 与其他数据类型比较：常被忽视的要点
NULL、空字符串和零的区别
在 MySQL 中使用 NULL 时，常会把 NULL 与空字符串或零混淆。然而，它们代表不同的概念。NULL 表示“没有值”，空字符串表示“存在一个空的字符串”，零表示“数值为零”。
- NULL ：表示数据不存在或未知。
- 空字符串 (
'') ：表示存在一个长度为零的字符串。 - 零 (
0) ：表示数值为零。
例如：
SELECT * FROM users WHERE name = '';
该查询返回 name 为空字符串的用户。但要检索 name 为 NULL 的用户，需要这样写：
SELECT * FROM users WHERE name IS NULL;
NULL 与空字符串必须区别对待。
NULL 与 FALSE 的区别
NULL 和 FALSE 也经常被混淆，但它们并不相同。FALSE 表示逻辑上的假值，而 NULL 表示值的缺失。
例如：
SELECT * FROM users WHERE is_active = FALSE;
此查询返回未激活的用户。然而，is_active 为 NULL 的用户不会出现在结果中。若要同时包含 NULL 值，需要添加额外的条件：
SELECT * FROM users WHERE is_active IS NULL OR is_active = FALSE;
由于 NULL 和 FALSE 含义不同，必须在 SQL 查询中适当处理它们。
4. 实际的 NULL 处理：面向真实场景的技巧
检查多个列中的 NULL
在实际应用中，多个列可能包含 NULL 值。例如，在客户管理表中，”phone_number” 和 “email” 都可能为 NULL。在这种情况下，可能需要检查多个列。
例如，要搜索电话号码或电子邮件为 NULL 的客户：
SELECT * FROM customers
WHERE phone_number IS NULL OR email IS NULL;
此查询检索电话号码或电子邮件为 NULL 的客户。若要查找两者都不为 NULL 的客户，请使用 AND 运算符：
SELECT * FROM customers
WHERE phone_number IS NOT NULL AND email IS NOT NULL;
跨多个列检查 NULL 是编写灵活 SQL 查询的重要技巧。
在聚合函数中使用 NULL
在对包含 NULL 值的数据进行聚合时，可能需要特殊处理，因为大多数聚合函数（如 COUNT 和 SUM）会忽略 NULL 值。例如，COUNT(*) 会计数所有行，包括那些包含 NULL 值的行，而 COUNT(column_name) 会排除 NULL 值。
例如，要在排除库存数量为 NULL 的产品的情况下计算总销售额：
SELECT SUM(sales_amount)
FROM products
WHERE stock_quantity IS NOT NULL;
若要在聚合结果中包含 NULL 值，可以使用 COALESCE 函数将 NULL 替换为特定值。例如，将 NULL 视为 0：
SELECT COALESCE(SUM(sales_amount), 0)
FROM products;
在条件逻辑中使用 NULL
可以使用 SQL 的 CASE 语句对包含 NULL 值的数据应用条件逻辑。例如，如果产品的库存为 NULL，可能希望显示 “未知”；否则显示库存数量：
SELECT product_name,
CASE
WHEN stock_quantity IS NULL THEN 'Unknown'
ELSE stock_quantity
END AS stock_status
FROM products;
在此查询中，如果库存数量为 NULL，则显示 “未知”。否则，显示实际的库存数量。CASE 语句允许灵活处理 NULL 值。 
5. 处理 NULL 的最佳实践
在数据设计时尽量减少 NULL 的使用
处理 NULL 值时最重要的原则是 在数据库设计阶段尽量减少使用 NULL。在可能的情况下，避免出现 NULL 值，并对必须包含数据的列使用 NOT NULL 约束。
例如，客户表中的关键字段如 “name” 或 “address” 应设计为不可为 NULL。对必填列添加 NOT NULL 约束，仅在缺失值是可接受的列上才允许 NULL。
CREATE TABLE customers (
customer_id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100) NOT NULL,
phone_number VARCHAR(15),
email VARCHAR(100)
);
通过对 name 列添加 NOT NULL 约束，确保每条客户记录都包含姓名。
维护数据完整性
即使对允许 NULL 的列，也应考虑设置合适的默认值。为维护数据完整性，建议使用有意义的默认值，如 “未设置” 或 “0”，而不是让字段保持 NULL。
例如，如果产品表允许“release_date”列为 NULL，您可以为其分配默认值如“1900-01-01”，以防止 NULL 值引起的不一致。
CREATE TABLE products (
product_id INT PRIMARY KEY,
product_name VARCHAR(100),
release_date DATE DEFAULT '1900-01-01'
);
通过设置有意义的默认值而不是依赖 NULL，您可以保持一致性，并使未来的 NULL 检查更容易管理。
性能优化
过度依赖 NULL 检查的查询可能会影响性能。特别是，如果您经常在包含许多 NULL 值的列上使用 IS NULL 或 IS NOT NULL，适当的索引优化变得很重要。为具有高百分比 NULL 值的列添加索引可能会降低搜索效率，因此索引设计必须仔细考虑。
6. 常见问题解答：关于 NULL 的常见问题
Q1: 使用 = 操作符比较 NULL 会导致错误吗？
A1： 不会导致错误，但不会按预期工作。因为 NULL 表示未知值，标准比较运算符如 = 或 <> 与 NULL 的行为不正确。始终使用 IS NULL 或 IS NOT NULL 代替。
Q2: 如何聚合包含 NULL 值的数据？
A2： 在聚合包含 NULL 值的数据时，您可以使用 COALESCE 函数将 NULL 替换为默认值（如 0），或根据需要添加 IS NULL 条件。这确保即使存在 NULL 值，也能进行准确的聚合。
Q3: 在数据库中存储 NULL 值时有哪些注意事项？
A3： 是的。因为 NULL 表示数据缺失，您在使用前必须清楚理解其含义。避免过度使用 NULL，因为它会使数据解释变得更复杂。
Q4: 包含 NULL 值的列可以使用索引吗？
A4： 是的，包含 NULL 值的列可以使用索引。但是，如果该列包含许多 NULL 条目，索引效率可能会降低。当 IS NULL 或 IS NOT NULL 搜索频繁时，适当的索引设计尤为重要。
7. 总结：正确使用 NULL 检查
在 MySQL 中正确处理 NULL 是准确高效操作数据库的基本技能。NULL 表示“不存在的数据”，具有与其他值不同的特殊含义。要正确检查 NULL，请使用 IS NULL 和 IS NOT NULL，并从数据库设计阶段开始考虑 NULL 处理。
在实际场景中，您必须应用有效处理包含 NULL 的查询和聚合的技术，同时维护数据完整性和性能。例如，使用 COALESCE 替换 NULL 值，或设计灵活的查询以纳入 NULL 检查，可以大大提高可靠性。
通过正确识别和利用 NULL，您可以显著提升 SQL 查询的准确性和效率。将本文介绍的技术应用到实践中，可以减少数据库操作问题，并构建更可靠的数据管理系统。
