处理 Null 值 (ADO.NET)

项目
05/20/2011

在列中的值未知或缺失时，在关系数据库中使用空值。空既不是空字符串（对于 character 或 datetime 数据类型），也不是零值（对于 numeric 数据类型）。 ANSI SQL-92 规范规定，空必须对于所有数据类型均相同，以便以一致的方式处理所有空。 System.Data.SqlTypes 命名空间通过实现 INullable 接口，提供空语义。 System.Data.SqlTypes 中的每种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。

注意
.NET Framework 2.0 版引入了对可以为 null 的类型的支持，这允许程序员扩展值类型以表示基础类型的所有值。这些 CLR 可以为 null 的类型表示 Nullable 结构的一个实例。当值类型为装箱和未装箱，从而增强与对象类型的兼容性时，这个功能特别有用。CLR 可以为 null 的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。为了使用数据库 ANSI SQL null 值，请使用 System.Data.SqlTypes null 值而不使用 Nullable。有关在 Visual Basic 中使用 CLR 可以为 null 的类型的更多信息，请参见可以为 Null 的值类型 (Visual Basic)，有关 C# 的更多信息，请参见使用可以为 null 的类型（C# 编程指南）。

.NET Framework 2.0 版引入了对可以为 null 的类型的支持，这允许程序员扩展值类型以表示基础类型的所有值。这些 CLR 可以为 null 的类型表示 Nullable 结构的一个实例。当值类型为装箱和未装箱，从而增强与对象类型的兼容性时，这个功能特别有用。CLR 可以为 null 的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。为了使用数据库 ANSI SQL null 值，请使用 System.Data.SqlTypes null 值而不使用 Nullable。有关在 Visual Basic 中使用 CLR 可以为 null 的类型的更多信息，请参见可以为 Null 的值类型 (Visual Basic)，有关 C# 的更多信息，请参见使用可以为 null 的类型（C# 编程指南）。

空和三值逻辑

在列定义中允许空值将三值逻辑引入您的应用程序。可以将比较计算为以下三个条件之一：

True
False
Unknown

因为空被视作未知，所以，对两个空值进行彼此比较，其结果不被视为相等。在使用算术运算符的表达式中，如果任何操作数为空，结果也为空。

空和 SqlBoolean

任意 System.Data.SqlTypes 之间的比较都将返回 SqlBoolean。每个 SqlType 的 IsNull 函数都可返回一个 SqlBoolean 并可用于检查 null 值。下面的真值表显示在存在空值时 AND、OR 和 NOT 这三个运算符的计算方式。（T=true，F=false，U=unknown 或空。）

真值表

理解 ANSI_NULLS 选项

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

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可空性，也控制对空值的比较计算。如果启用 ANSI_NULLS（这是默认设置），则在测试空值时在表达式中必须使用 IS NULL 运算符。例如，在 ANSI_NULLS 为 on 时，以下比较始终生成 unknown：

            colname > NULL

与包含空值的变量的比较也生成 unknown：

            colname > @MyVariable

使用 IS NULL 或 IS NOT NULL 谓词来测试是否有空值。这可能会增加 WHERE 子句的复杂性。例如，AdventureWorks 客户表中的 TerritoryID 列允许 null 值。如果 SELECT 语句用于测试是否有空值以及测试其他内容，则它必须包含 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 中将 ANSI_NULLS 设置为 off，则可以创建使用等于运算符来比较空值的表达式。但是，您无法阻止不同的连接为该连接设置空选项。不管连接的 ANSI_NULLS 设置如何，使用 IS NULL 测试是否有空值始终有效。

不支持在 DataSet 中将 ANSI_NULLS 设置为 off，因为前者总是遵守 ANSI SQL-92 标准来处理 System.Data.SqlTypes 中的 null 值。

赋予 Null 值

空值是特殊的值类型，并且其存储和赋值语义在不同类型系统和存储系统中是不同的。 Dataset 已设计为可与不同的类型和存储系统一起使用。

本节描述用于在不同类型系统中将空值赋给 DataRow 中的 DataColumn 的空语义。

DBNull.Value
此赋值对于任何类型的 DataColumn 都有效。如果该类型实现 INullable，则会将 DBNull.Value 强制为相应强类型的 Null 值。
SqlType.Null
所有 System.Data.SqlTypes 数据类型均实现 INullable。如果可以使用隐式强制转换运算符将强类型的空值转换为该列的数据类型，则应该进行赋值。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，则会将其强制为相应的 DbNull.Value 或与 INullable 类型关联的 Null (SqlType.Null)。
derivedUdt.Null
对于 UDT 列，null 值始终根据与 DataColumn 关联的类型来存储。设想这样的情况：与 DataColumn 关联的 UDT 不实现 INullable，但其子类实现。在这种情况下，如果分配了与派生类关联的强类型 null 值，则它被存储为非类型化的 DbNull.Value，因为空存储始终与 DataColumn 的数据类型一致。

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

多列（行）赋值

DataTable.Add、DataTable.LoadDataRow 或其他接受 ItemArray（映射到行）的 API 会将“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，则上述规则同样适用。

此外，下面的规则适用于 DataRow.["columnName"] null 赋值的实例：

对于所有列，默认值值为 DbNull.Value，但强类型 null 列除外，强类型 null 列的默认值是相应的强类型 null 值。
在序列化为 XML 文件（如在“xsi:nil”中）期间，永远不写出空值。
在序列化为 XML 时始终写出所有非空值，包括默认值。这与 XSD/XML 语义不同。在 XSD/XML 语义中，空值 (xsi:nil) 是显式的并且默认值是隐式的（如果在 XML 中不提供，则验证分析程序可以从关联的 XSD 架构获取它）。对于 DataTable，反过来也成立：空值是隐式的，默认值是显式的。
对于从 XML 输入读取的行的所有缺少的列值，都赋予 NULL。使用 NewRow 或类似方法创建的行被赋予 DataColumn 的默认值。
对于 DbNull.Value 和 INullable.Null，IsNull 方法均返回 true。

赋予 Null 值

任何 System.Data.SqlTypes 实例的默认值都是空。

System.Data.SqlTypes 中的 null 值是类型特定的，不能由单个值（如 DbNull）来表示。使用 IsNull 属性可以检查是否有空值。

空值可被赋给 DataColumn，如以下代码示例所示。您可以将空值直接赋给 SqlTypes 变量，而不会引发异常。

示例

以下代码示例创建一个 DataTable，它具有两列，分别定义为 SqlInt32 和 SqlString。该代码添加一行已知值和一行空值，然后循环访问 DataTable，将这些值赋给变量并在控制台窗口中显示输出。

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

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

    // 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();
    }

此示例显示以下结果：

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

将空值与 SqlTypes 和 CLR 类型进行比较

比较 null 值时，必须了解 Equals 方法在 System.Data.SqlTypes 中计算 null 值的方式与处理 CLR 类型的方式之间的差别。所有 System.Data.SqlTypes Equals 方法都使用数据库语义计算 null 值：如果其中任何一个值为空或两个值都为空，则比较结果将为空。另一方面，如果两个 System.Data.SqlTypes 都为 null，则对其使用 CLR Equals 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 之间的差别。

下面的示例演示为 SqlString.Equals 方法和 String.Equals 方法传递一对 null 值，然后传递一对空字符串时，这两种方法生成的结果之间存在的差异。

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

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

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

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

此代码生成以下输出内容：

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

请参见

其他资源

SQL Server 数据类型和 ADO.NET