处理 Null 值

项目
05/10/2023

如果列中的值未知或缺失，则使用关系数据库中的 null 值。 null 既不是空字符串（对于字符或日期/时间数据类型），也不是零值（对于数值数据类型）。 ANSI SQL-92 规范规定，所有数据类型的 null 值必须相同，以便一致地处理所有 null 值。 System.Data.SqlTypes 命名空间通过实现 INullable 接口提供 null 语义。 System.Data.SqlTypes 中的每个数据类型都有其自己的 IsNull 属性和可分配给该数据类型的实例的 Null 值。

备注

.NET Framework 2.0 版引入了对可以为 null 的值类型的支持，从而使程序员可扩展值类型以表示基础类型的所有值。这些 CLR 可以为 null 的值类型表示 Nullable 结构的一个实例。当对值类型进行装箱和取消装箱时，此功能特别有用，从而增强了与对象类型的兼容性。 CLR 可以为 null 的值类型不用于存储数据库 null 值，因为 ANSI SQL null 值的行为与 null 引用（或 Visual Basic 中的 Nothing）不同。若要使用数据库 ANSI SQL null 值，请使用 System.Data.SqlTypes null 值，而不是 Nullable。有关在 Visual Basic 中使用 CLR 值可以为 null 的类型的详细信息，请参阅可以为 null 的值类型，而对于 C#，请参阅可以为 null 的值类型。

空和三值逻辑

允许列定义中的 null 值在应用程序中引入了三值逻辑。比较的计算结果可以为以下三种情况之一：

True
False
未知

由于 null 被视为未知，因此两个 null 值之间的比较不被视为相等。在使用算术运算符的表达式中，如果有任何操作数为 null，则结果也为 null。

null 和 SqlBoolean

任何 System.Data.SqlTypes 之间的比较将返回一个 SqlBoolean。每个 IsNull 的 SqlType 函数都返回 SqlBoolean，并可用于检查 null 值。以下真值表显示了 AND、OR 和 NOT 运算符在存在 null 值的情况下的工作方式。（T=true、F=false 以及 U=未知或 null。）

Truth Table

理解 ANSI_NULLS 选项

System.Data.SqlTypes 提供与在 SQL Server 中设置 ANSI_NULLS 选项相同的语义。如果上述任何操作数或参数为 null，则除属性 IsNull 外，所有算术运算符（+、-、*、/、%）、位运算符（~、&、|）和大多数函数都返回 null。

ANSI SQL-92 标准不支持 WHERE 子句中的 columnName = NULL 。在 SQL Server 中，ANSI_NULLS 选项既控制数据库中的默认为 Null 性，又控制对 null 值的比较的求值。如果打开 ANSI_NULLS（默认值），则在测试 null 值时，必须在表达式中使用 IS NULL 运算符。例如，当 ANSI_NULLS 为开启状态时，以下比较总是生成未知：

colname > NULL

比较包含 null 值的变量也会生成未知：

colname > @MyVariable

使用 IS NULL 或 IS NOT NULL 谓词测试 NULL 值。这将增加 WHERE 子句的复杂性。例如，AdventureWorks Customer 表中的 TerritoryID 列允许 null 值。如果 SELECT 语句不仅用于测试其他值，还用于测试 NULL 值，则该语句必须包括 IS NULL 谓词：

SELECT CustomerID, AccountNumber, TerritoryID  
FROM AdventureWorks.Sales.Customer  
WHERE TerritoryID IN (1, 2, 3)  
   OR TerritoryID IS NULL

如果在 SQL Server 将 ANSI_NULLS 设置为关闭，则可以创建使用相等运算符与 null 进行比较的表达式。但是，不能阻止不同的连接为该连接设置 null 选项。使用 IS NULL 测试 null 值始终有效，而不考虑连接的 ANSI_NULLS 设置。

不支持在 DataSet 中将 ANSI_NULLS 设置为关闭，这始终遵循 ANSI SQL-92 标准来处理 System.Data.SqlTypes 中的 null 值。

赋予 Null 值

null 值为特殊值，其存储和赋值语义在不同类型系统和存储系统之间是不同的。 Dataset 旨在与不同的类型和存储系统一起使用。

本部分介绍 null 语义，该语义用于将 null 值分配给不同类型系统中 DataColumn 的 DataRow。

DBNull.Value
该赋值对于任何类型的 DataColumn 都有效。如果类型实现 INullable，则会将 DBNull.Value 强制转换为相应的强类型 Null 值。

SqlType.Null
所有 System.Data.SqlTypes 数据类型都实现 INullable。如果可使用隐式强制转换运算符将强类型的 null 值转换为列的数据类型，则应执行赋值。否则，将引发无效强制转换异常。

null
如果“null”是给定 DataColumn 数据类型的合法值，则会将其强制转换为与 DbNull.Value 类型 (Null) 关联的相应 INullable 或 SqlType.Null

derivedUdt.Null
对于 UDT 列，将始终基于与 DataColumn 关联的类型存储 null 值。请考虑与 DataColumn 关联的 UDT 的情况，它不实现 INullable，但其子类会实现。在这种情况下，如果分配了与派生类关联的强类型 null 值，则会将其存储为非类型化的 DbNull.Value，因为 null 存储始终与 DataColumn 的数据类型一致。

备注

Nullable<T> 当前不支持 Nullable 或 DataSet 结构。

任何 System.Data.SqlTypes 实例的默认值为 null。

System.Data.SqlTypes 中的 null 值为特定类型，不能由单个值表示，如 DbNull。使用 IsNull 属性检查 null 值。

null 值可以分配给 DataColumn，如下面的代码示例中所示。可以直接将 null 值分配给 SqlTypes 变量，而不会触发异常。

示例

下面的代码示例创建一个 DataTable，其中两列定义为 SqlInt32 和 SqlString。该代码将添加一行已知值、一行 null 值，然后循环访问 DataTable，进而将值分配给变量并在控制台窗口中显示输出。

static void WorkWithSqlNulls()
{
    DataTable table = new();

    // Specify the SqlType for each column.
    DataColumn idColumn =
        table.Columns.Add("ID", typeof(SqlInt32));
    DataColumn descColumn =
        table.Columns.Add("Description", typeof(SqlString));

    // Add some data.
    DataRow nRow = table.NewRow();
    nRow["ID"] = 123;
    nRow["Description"] = "Side Mirror";
    table.Rows.Add(nRow);

    // Add null values.
    nRow = table.NewRow();
    nRow["ID"] = SqlInt32.Null;
    nRow["Description"] = SqlString.Null;
    table.Rows.Add(nRow);

    // Initialize variables to use when
    // extracting the data.
    SqlBoolean isColumnNull = false;
    SqlInt32 idValue = SqlInt32.Zero;
    SqlString descriptionValue = SqlString.Null;

    // Iterate through the DataTable and display the values.
    foreach (DataRow row in table.Rows)
    {
        // Assign values to variables. Note that you
        // do not have to test for null values.
        idValue = (SqlInt32)row["ID"];
        descriptionValue = (SqlString)row["Description"];

        // Test for null value in ID column.
        isColumnNull = idValue.IsNull;

        // Display variable values in console window.
        Console.Write("isColumnNull={0}, ID={1}, Description={2}",
            isColumnNull, idValue, descriptionValue);
        Console.WriteLine();
    }

Private Sub WorkWithSqlNulls()
    Dim table As New DataTable()

    ' Specify the SqlType for each column.
    Dim idColumn As DataColumn = _
      table.Columns.Add("ID", GetType(SqlInt32))
    Dim descColumn As DataColumn = _
      table.Columns.Add("Description", GetType(SqlString))

    ' Add some data.
    Dim row As DataRow = table.NewRow()
    row("ID") = 123
    row("Description") = "Side Mirror"
    table.Rows.Add(row)

    ' Add null values.
    row = table.NewRow()
    row("ID") = SqlInt32.Null
    row("Description") = SqlString.Null
    table.Rows.Add(row)

    ' Initialize variables to use when
    ' extracting the data.
    Dim isColumnNull As SqlBoolean = False
    Dim idValue As SqlInt32 = SqlInt32.Zero
    Dim descriptionValue As SqlString = SqlString.Null

    ' Iterate through the DataTable and display the values.
    For Each row In table.Rows
        ' Assign values to variables. Note that you 
        ' do not have to test for null values.
        idValue = CType(row("ID"), SqlInt32)
        descriptionValue = CType(row("Description"), SqlString)

        ' Test for null value with ID column
        isColumnNull = idValue.IsNull

        ' Display variable values in console window.
        Console.Write("isColumnNull={0}, ID={1}, Description={2}", _
          isColumnNull, idValue, descriptionValue)
        Console.WriteLine()
    Next row
End Sub

此示例显示以下结果：

isColumnNull=False, ID=123, Description=Side Mirror  
isColumnNull=True, ID=Null, Description=Null

多列（行）赋值

DataTable.Add、DataTable.LoadDataRow 或接受映射到行的 ItemArray 的其他 API，请将“null”映射到 DataColumn 的默认值。如果数组中的对象包含 DbNull.Value 或其强类型对应项，则将应用上述规则。

此外，以下规则适用于 DataRow.["columnName"] null 赋值的实例：

所有列的默认值均为 DbNull.Value，但强类型 null 列除外，此列的默认值是相应的强类型 null 值。
在序列化为 XML 文件时，不会写出 null 值（如在“xsi:nil”中）。
在序列化为 XML 时，始终写出所有非 null 值（包括默认值）。这不同于 XSD/XML 语义，其中 null 值 (xsi:nil) 是显式的，而默认值是隐式的（如果在 XML 中不存在，验证分析器可以从关联的 XSD 架构中获取它）。 DataTable 则是相反：null 值是隐式的，而默认值是显式的。
从 XML 输入读取的行的所有缺少列值都将分配为 NULL。将向使用 NewRow 或类似方法创建的行分配 DataColumn 的默认值。
IsNull 方法为 true 和 DbNull.Value 返回 INullable.Null。

将空值与 SqlTypes 和 CLR 类型进行比较

比较 null 值时，务必要了解 Equals 方法计算 System.Data.SqlTypes 中 null 值的方式与它在 CLR 类型中的工作方式相比之间的差异。所有 System.Data.SqlTypesEquals 方法都使用数据库语义计算 null 值：如果两个值中的一个或两个都为 null，则比较结果为 null。另一方面，如果两个 Equals 都为 null，则对两者使用 CLR System.Data.SqlTypes 方法将生成 true。这反映了使用实例方法（如 CLR String.Equals 方法）和使用静态/共享方法 (SqlString.Equals) 的差异。

下面的示例演示了 SqlString.Equals 方法与 String.Equals 方法在分别传递一对 null 值和一对空字符串时的结果差异。

    static void CompareNulls()
    {
        // Create two new null strings.
        SqlString a = new();
        SqlString b = new();

        // Compare nulls using static/shared SqlString.Equals.
        Console.WriteLine("SqlString.Equals shared/static method:");
        Console.WriteLine("  Two nulls={0}", SqlStringEquals(a, b));

        // Compare nulls using instance method String.Equals.
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("String.Equals instance method:");
        Console.WriteLine("  Two nulls={0}", StringEquals(a, b));

        // Make them empty strings.
        a = "";
        b = "";

        // When comparing two empty strings (""), both the shared/static and
        // the instance Equals methods evaluate to true.
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("SqlString.Equals shared/static method:");
        Console.WriteLine("  Two empty strings={0}", SqlStringEquals(a, b));

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("String.Equals instance method:");
        Console.WriteLine("  Two empty strings={0}", StringEquals(a, b));
    }

    static string SqlStringEquals(SqlString string1, SqlString string2)
    {
        // SqlString.Equals uses database semantics for evaluating nulls.
        var returnValue = SqlString.Equals(string1, string2).ToString();
        return returnValue;
    }

    static string StringEquals(SqlString string1, SqlString string2)
    {
        // String.Equals uses CLR type semantics for evaluating nulls.
        var returnValue = string1.Equals(string2).ToString();
        return returnValue;
    }
}

Private Sub CompareNulls()
    ' Create two new null strings.
    Dim a As New SqlString
    Dim b As New SqlString

    ' Compare nulls using static/shared SqlString.Equals.
    Console.WriteLine("SqlString.Equals shared/static method:")
    Console.WriteLine("  Two nulls={0}", SqlStringEquals(a, b))

    ' Compare nulls using instance method String.Equals.
    Console.WriteLine()
    Console.WriteLine("String.Equals instance method:")
    Console.WriteLine("  Two nulls={0}", StringEquals(a, b))

    ' Make them empty strings.
    a = ""
    b = ""

    ' When comparing two empty strings (""), both the shared/static and
    ' the instance Equals methods evaluate to true.
    Console.WriteLine()
    Console.WriteLine("SqlString.Equals shared/static method:")
    Console.WriteLine("  Two empty strings={0}", SqlStringEquals(a, b))

    Console.WriteLine()
    Console.WriteLine("String.Equals instance method:")
    Console.WriteLine("  Two empty strings={0}", StringEquals(a, b))
End Sub

Private Function SqlStringEquals(ByVal string1 As SqlString, _
    ByVal string2 As SqlString) As String

    ' SqlString.Equals uses database semantics for evaluating nulls.
    Dim returnValue As String = SqlString.Equals(string1, string2).ToString()
    Return returnValue
End Function

Private Function StringEquals(ByVal string1 As SqlString, _
    ByVal string2 As SqlString) As String

    ' String.Equals uses CLR type semantics for evaluating nulls.
    Dim returnValue As String = string1.Equals(string2).ToString()
    Return returnValue
End Function

此代码将产生以下输出：

SqlString.Equals shared/static method:  
  Two nulls=Null  
  
String.Equals instance method:  
  Two nulls=True  
  
SqlString.Equals shared/static method:  
  Two empty strings=True  
  
String.Equals instance method:  
  Two empty strings=True