NULL与空字符串的区别：数据库专家详解

1. NULL的概念解析

1.1 NULL的定义

在数据库系统中，NULL是一个特殊标记，表示"未知"或"不存在"的值。它不是任何数据类型的实例，而是表示缺失值的标记。
go专栏：https://duoke360.com/tutorial/path/golang

关键结论：NULL不是空值、不是零、不是空字符串，而是表示"值未知"或"无值"的状态标记。

1.2 NULL的三值逻辑

与常规的二值逻辑(真/假)不同，引入NULL后数据库使用三值逻辑：

• TRUE
• FALSE
• UNKNOWN (由NULL引起)

SELECT 1 = NULL;  -- 结果不是TRUE或FALSE，而是NULL(UNKNOWN)
SELECT NULL IS NULL;  -- 这才是TRUE

2. 空字符串的概念

2.1 空字符串定义

空字符串(‘’)是一个确定的值，它是长度为0的字符串。在内存中会分配存储空间，只是内容为空。

关键区别：空字符串是字符串类型的有效值，而NULL表示该字段没有值。

2.2 空字符串的存储

不同数据库对空字符串的处理：

• MySQL：区分NULL和’'(空字符串)
• Oracle：将空字符串视为NULL
• SQL Server：区分NULL和’’

3. NULL与空字符串的核心区别

3.1 语义差异

特性	NULL	空字符串(‘’)
语义	未知/不存在	已知的空值
数据类型	无类型	字符串类型
存储表示	无存储	有存储
比较操作	需用IS NULL	用= ‘’

3.2 存储与索引差异

• NULL通常不占用存储空间(除标记位外)
• 空字符串会占用存储空间(至少是长度标识)
• 在B树索引中，NULL值通常不被索引(除非创建过滤索引)

-- 创建测试表
CREATE TABLE test_values (
    id INT PRIMARY KEY,
    null_col VARCHAR(100) NULL,
    empty_col VARCHAR(100) NOT NULL DEFAULT ''
);

-- NULL不占用空间(除NULL标记位)
INSERT INTO test_values(id, null_col) VALUES(1, NULL); 

-- 空字符串占用空间
INSERT INTO test_values(id, empty_col) VALUES(2, '');

4. 实际应用场景

4.1 何时使用NULL

1. 表示信息缺失（如未知的手机号）
2. 表示不适用（如未婚人士的配偶姓名）
3. 作为外键表示无关联记录

4.2 何时使用空字符串

1. 表示明确无内容（如中间名可为空的姓名）
2. 需要字符串操作的字段（如CONCAT处理）
3. 需要默认值但内容为空的情况

5. 面试常见问题解析

5.1 经典面试题示例

问题：以下SQL查询结果有何不同？

SELECT * FROM users WHERE phone = '';
SELECT * FROM users WHERE phone IS NULL;
SELECT * FROM users WHERE phone IS NULL OR phone = '';

专家解答：

1. 第一个查询找出phone为空字符串的记录
2. 第二个查询找出phone为NULL的记录
3. 第三个查询找出phone为NULL或空字符串的所有记录

5.2 聚合函数处理差异

SELECT 
    COUNT(*),          -- 统计所有行
    COUNT(column),     -- 统计非NULL行
    SUM(column),       -- NULL视为0
    AVG(column)        -- 忽略NULL值
FROM table;

重要提示：COUNT(*)计算所有行数，COUNT(column)只计算非NULL值

6. 最佳实践建议

1. 一致性原则：在整个数据库中统一NULL的使用规范
2. NOT NULL约束：对于必须有值的列显式声明NOT NULL
3. COALESCE函数：处理NULL值转为默认值 COALESCE(col, 'N/A')
4. NULLIF函数：将特定值转为NULL NULLIF(col, '')
5. 索引考虑：注意NULL值在索引中的特殊行为

7. 高级话题延伸

7.1 NULL与性能

• 空间：NULL通常比空字符串占用更少空间
• 索引：NULL值可能不被B树索引包含(取决于DBMS)
• 查询优化：IS NULL条件可能导致全表扫描

7.2 各数据库实现差异

数据库	NULL排序位置	空字符串处理
MySQL	最小值	区分NULL和’’
Oracle	最大值	''视为NULL
SQL Server	最小值	区分NULL和’’
PostgreSQL	最大值	区分NULL和’’

掌握这些区别对于跨数据库应用开发至关重要。