MySQL中的NULL值问题

NULL值的含义

在MySQL中，NULL是一个特殊值，表示字段没有数据。当一列被定义为可包含NULL时（即没有设置NOT NULL约束），确切的存储需求取决于使用的存储引擎和行格式。

对于大多数存储引擎（例如InnoDB），NULL值通常不会存储任何实际的数据，但每个可为NULL的列都需要一些额外的空间来记录其NULL状态。这通常是通过NULL位图来完成的，即在表的每一行内部都有一个位图，每个可为NULL的列由该位图中的一个位来表示。如果列的值为NULL，则相应的位被置为1（或者根据具体实现可能是0）；如果列有值，则置为另一个值。

• InnoDB存储引擎：在InnoDB里，与NULL相关的开销主要是行记录中的NULL位图。例如，如果您有8个可为NULL的列，那么至少需要1个字节来存储这些列的NULL标志位，不管这些列是否实际包含NULL值。
• MyISAM存储引擎：MyISAM使用不同的数据组织方式，但也同样会有用于存储NULL状态的位图。

NULL值的查询和比较

在SQL中，NULL值在与任何其他值进行比较时永远不会返回真值，即使是与NULL本身比较也如此。包含NULL的表达式总会得出NULL值，除非特定操作符和函数的文档中有其他说明。例如，在下面的查询中所有列都会返回NULL：

mysql> SELECT NULL, 1+NULL, CONCAT('Invisible',NULL);

搜索列值中的NULL，不能使用expr = NULL的方式查询。以下语句不会返回任何行，因为expr = NULL对于任何表达式来说都不会为真；

mysql> SELECT * FROM my_table WHERE phone = NULL;

要查询NULL值，必须使用IS NULL。下面的语句展示了如何找到NULL的电话号码和空的电话号码：

mysql> SELECT * FROM my_table WHERE phone IS NULL;
mysql> SELECT * FROM my_table WHERE phone = '';

在进行数学比较时，不能使用=, <, 或 <>等算术比较运算符来和NULL值比较。比较结果均是null值，例如：

mysql> SELECT 1 = NULL, 1 <> NULL, 1 < NULL, 1 > NULL;
+----------+-----------+----------+----------+
| 1 = NULL | 1 <> NULL | 1 < NULL | 1 > NULL |
+----------+-----------+----------+----------+
|     NULL |      NULL |     NULL |     NULL |
+----------+-----------+----------+----------+

在SQL中，NULL永远不会在比较中返回true，即使与NULL自身比较也不例外。所有包含NULL的表达式都将产生NULL值，除非文档中对涉及的操作符和函数有特别说明。例如，聚合函数（如COUNT()、MIN()和SUM()）在计算时会忽略NULL值，只有COUNT(*)则会统计包括那些具有NULL值的行。

插入NULL值

许多初学者常常误将NULL与空字符串''混淆。但实际上，它们代表的含义完全不同。以下两个INSERT语句清楚地展示了这一区别：

mysql> INSERT INTO my_table (phone) VALUES (NULL);
mysql> INSERT INTO my_table (phone) VALUES ('');

第一个语句表示电话号码未知，而第二个则表示该人确实没有电话号码。

SQL中GROUP BY、ORDER BY对NULL值的处理

• 当使用DISTINCT、GROUP BY或ORDER BY时，所有NULL值被视为相等。
• 在使用ORDER BY时，NULL值默认会排在最前面，或者如果指定DESC降序排序，则会排在最后。

NULL对索引的影响

1. 单列索引：在单列索引中，如果该列包含多个 NULL 值，MySQL 会将这些 NULL 值都视为相同，并且在索引中为它们创建一个条目。这意味着，即便表中有多行具有 NULL 值，索引结构中通常只需要一个条目来表示所有的 NULL。

2. 复合索引：当一个索引涵盖多个列时（即复合索引），如果其中一列为 NULL，那么这一组合（包括 NULL）仍然会被索引。但是，由于索引条目是按列组合创建的，所以每个包含 NULL 的不同组合都会被分别索引。

3. 索引搜索：在执行等值查询时，你可以搜索 NULL 值，例如 WHERE column IS NULL。MySQL 会使用索引来快速找到 NULL 值的位置。然而，要注意的是 NULL 不等同于空字符串或零；它被认为是一个特殊的“不存在”的值。

4. 排序和分组：在使用 ORDER BY 或 GROUP BY 子句时，NULL 值通常会被视作低于任何其他的非空值，并且在默认情况下会出现在结果集的开始部分（当使用升序排列时）。

5. 唯一索引：在具有唯一约束的索引中，NULL 值被视作不同于彼此的，也就是说，在满足唯一性约束的前提下，你可以有多行包含 NULL 值。这与某些其他数据库系统（如 SQL Server）不同，在那里唯一索引通常不允许多个 NULL 值。