NULL and three-valued logic

NULL — это когда значения нет

В голограммах старых архивов попадаются прорехи: ячейка не светится, сквозь неё видна темнота.

Сначала кажется, что это ошибка. Может, значение забыли вывести? Может, там должен быть ноль? Может, пустая строка?

Но Архив честен. Там, где он не знает ответа, он не придумывает его сам.

NULL в SQL означает: значения нет.

Не «значение равно нулю».
Не «там пустой текст».
Не «там ошибка».
А именно: значение отсутствует или неизвестно.

Например, есть таблица users:

SELECT id, name, city
FROM users;

Результат:

На первый взгляд строки 2 и 4 похожи: у Бориса и Глеба будто бы нет города. Но для SQL это разные ситуации.

У Бориса в city стоит NULL — город неизвестен или не был указан.

У Глеба в city может быть пустая строка '' — это уже значение, просто текст длиной 0 символов.

Это важное отличие.

NULL  -- значения нет
''    -- значение есть, но это пустой текст
0     -- значение есть, и это число ноль

NULL — не значение. Это специальная отметка: значение отсутствует.

КВЕРИ: Уважай дыры в памяти. База, которая честно говорит «не знаю», надёжнее базы, которая уверенно врёт.

NULL, ноль и пустая строка — это разные вещи

Новички часто воспринимают NULL как «пустоту», а потом удивляются, почему запросы работают странно.

Разберём на простом примере.

Допустим, в таблице products есть столбец discount_percent:

Что означает каждая строка?

У первого товара скидка 10%.

У второго товара скидка 0%. Это значит: скидка известна, она равна нулю.

У третьего товара стоит NULL. Это значит: мы не знаем скидку, она не указана, не рассчитана или пока не загружена.

То есть:

discount_percent = 0

и

discount_percent IS NULL

— это разные состояния.

То же самое с текстом.

city = ''

означает: город указан как пустая строка.

city IS NULL

означает: города в ячейке вообще нет.

В реальных базах это важно. Например, пустая строка может появиться из формы, где пользователь стёр текст и отправил поле пустым. А NULL может означать, что поле вообще не заполняли, данные ещё не пришли из другого сервиса или значение действительно неизвестно.

Почему = NULL не работает

Теперь главный подвох.

Кажется, что если мы хотим найти пользователей без города, можно написать так:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city = NULL;

Но такой запрос не найдёт строки с NULL.

Причина в том, что NULL — это не обычное значение. Его нельзя сравнивать через = так же, как число или строку.

SQL рассуждает примерно так:

city = 'Москва'

Можно проверить. Если в city лежит 'Москва', ответ TRUE. Если лежит 'Казань', ответ FALSE.

А вот так:

city = NULL

SQL не может ответить TRUE или FALSE, потому что NULL означает «значение неизвестно».

Если город неизвестен, можно ли сказать, что он равен NULL? Нет.
Можно ли сказать, что он не равен NULL? Тоже нет.

Ответ SQL: UNKNOWN.

То есть «неизвестно».

В SQL есть не только два логических результата:

TRUE
FALSE

Есть ещё третий:

UNKNOWN

Это называется трёхзначная логика.

WHERE пропускает только TRUE

Теперь важный шаг.

WHERE оставляет строку только тогда, когда условие вернуло TRUE.

Если условие вернуло FALSE, строка отбрасывается.

Если условие вернуло UNKNOWN, строка тоже отбрасывается.

То есть для WHERE работает правило:

Именно поэтому запрос:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city = NULL;

не возвращает пользователей без города.

Для строки, где city равен NULL, выражение:

city = NULL

даёт не TRUE, а UNKNOWN.

А WHERE пропускает только TRUE.

Как правильно проверять NULL

Для NULL есть специальные проверки:

столбец IS NULL

и

столбец IS NOT NULL

Если нужно найти пользователей, у которых город не указан:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city IS NULL;

Если нужно найти пользователей, у которых город указан:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city IS NOT NULL;

Запомни главное правило:

-- неправильно
WHERE city = NULL

-- неправильно
WHERE city <> NULL

-- правильно
WHERE city IS NULL

-- правильно
WHERE city IS NOT NULL

IS NULL не сравнивает значение с NULL. Он задаёт другой вопрос:

В этой ячейке значение отсутствует?

А IS NOT NULL спрашивает:

В этой ячейке значение есть?

Почему <> тоже может удивить

Ещё один частый баг появляется с оператором <>.

Допустим, нужно найти всех пользователей не из Москвы.

Новичок пишет:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city <> 'Москва';

Кажется, что запрос должен вернуть:

• пользователей из Казани
• пользователей из других городов
• пользователей, у которых город не указан

Но строки с NULL в результат не попадут.

Почему?

Для строки с городом 'Казань':

city <> 'Москва'

даёт TRUE.

Для строки с городом 'Москва':

city <> 'Москва'

даёт FALSE.

Для строки с NULL:

city <> 'Москва'

даёт UNKNOWN.

А WHERE пропускает только TRUE.

Поэтому строка с неизвестным городом отбрасывается.

Чтобы включить пользователей, у которых город не указан, нужно явно добавить условие:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city <> 'Москва'
   OR city IS NULL;

Теперь логика такая:

Покажи всех, у кого город не Москва, а также тех, у кого город вообще не указан.

В PostgreSQL есть ещё удобный оператор:

WHERE city IS DISTINCT FROM 'Москва'

Он обращается с NULL более предсказуемо и возвращает строго TRUE или FALSE.

Например:

NULL IS DISTINCT FROM 'Москва'

вернёт TRUE.

А:

NULL IS NOT DISTINCT FROM NULL

вернёт TRUE.

Но базовое правило для новичка остаётся таким: если нужно работать с отсутствующим значением, используй IS NULL и IS NOT NULL.

Осторожно с NOT, AND и OR

NULL особенно часто ломает ожидания в сложных условиях.

Посмотри на условие:

WHERE NOT (city = 'Москва')

На первый взгляд оно похоже на:

WHERE city <> 'Москва'

И действительно, для обычных значений результат будет похож.

Но если city равен NULL, выражение:

city = 'Москва'

даёт UNKNOWN.

А теперь важный момент:

NOT UNKNOWN

тоже даёт UNKNOWN.

Не TRUE.

Поэтому строка с NULL всё равно не попадёт в результат.

Пример:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE NOT (city = 'Москва');

Строки с неизвестным городом не пройдут.

Чтобы включить их, нужно писать явно:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city <> 'Москва'
   OR city IS NULL;

Это правило стоит запомнить:

NOT не превращает UNKNOWN в TRUE.

В SQL UNKNOWN остаётся неизвестностью даже после отрицания.

COALESCE: запасной свет для прорех

Иногда NULL в данных — нормальная ситуация, но в отчёте его неудобно показывать пользователю.

Например:

SELECT id, name, city
FROM users;

Результат:

Для внутренней базы NULL понятен. Но в интерфейсе или отчёте лучше показать человеку нормальную подпись:

город не указан

Для этого используют COALESCE.

COALESCE возвращает первый аргумент, который не равен NULL.

SELECT COALESCE(NULL, NULL, 'запасной вариант');

Результат:

Применим к таблице:

SELECT
    id,
    name,
    COALESCE(city, 'город не указан') AS city_for_report
FROM users;

Результат:

Важно: COALESCE не меняет данные в таблице.

Он меняет только выдачу запроса.

То есть в таблице у Бориса по-прежнему хранится NULL. Просто в результате запроса мы показываем вместо него понятный текст.

Это похоже на табличку на пустой витрине: не товар появился, а объяснение для зрителя.

COALESCE может выбирать из нескольких вариантов

COALESCE принимает не два аргумента, а сколько угодно.

Он идёт слева направо и возвращает первый аргумент, который не NULL.

Например, в таблице пользователей могут быть разные способы связи:

Мы хотим показать лучший доступный контакт: сначала Telegram, если он есть; если нет — email; если нет — телефон; если нет ничего — текст «нет контакта».

SELECT
    id,
    name,
    COALESCE(telegram, email, phone, 'нет контакта') AS best_contact
FROM users;

Результат:

Логика такая:

возьми telegram
если telegram NULL — возьми email
если email NULL — возьми phone
если phone NULL — возьми 'нет контакта'

Это очень частый паттерн в отчётах, выгрузках и интерфейсах.

Важный технический момент: аргументы COALESCE должны быть совместимы по типам.

Так можно:

COALESCE(city, 'город не указан')

Потому что оба варианта — текст.

А вот так может быть ошибка:

COALESCE(discount_percent, 'нет скидки')

Если discount_percent — число, а 'нет скидки' — текст, базе может быть непонятно, какой тип результата нужен.

Обычно в таких случаях число сначала явно превращают в текст:

COALESCE(discount_percent::text, 'нет скидки')

NULL в SELECT и NULL в WHERE — разные ощущения

Важно различать две ситуации.

В SELECT ты можешь увидеть NULL в результате:

SELECT id, name, city
FROM users;

Здесь NULL просто выводится как значение ячейки в результате. В разных SQL-редакторах он может выглядеть по-разному: как NULL, как пустая ячейка или как специальная метка.

А вот в WHERE NULL влияет на фильтрацию:

SELECT id, name, city
FROM users
WHERE city <> 'Москва';

Здесь строка с NULL может исчезнуть из результата, потому что условие стало UNKNOWN.

То есть SELECT показывает данные, а WHERE решает, пропускать строку или нет.

Для WHERE важно не то, как красиво выглядит ячейка, а вернуло ли условие строго TRUE.

Частые ошибки с NULL

Ошибка 1. Искать NULL через =

WHERE city = NULL

Так не нужно писать. Это условие не найдёт строки с NULL.

Правильно:

WHERE city IS NULL

Ошибка 2. Искать заполненные значения через <> NULL

WHERE city <> NULL

Так тоже не нужно писать. Это условие не найдёт заполненные строки.

Правильно:

WHERE city IS NOT NULL

Ошибка 3. Думать, что <> включает NULL

WHERE city <> 'Москва'

Этот запрос найдёт города, которые точно не равны Москве. Но строки, где город неизвестен, он не вернёт.

Если нужны и «не Москва», и «город не указан»:

WHERE city <> 'Москва'
   OR city IS NULL

Ошибка 4. Путать пустую строку и NULL

WHERE city = ''

Это ищет пустую строку, а не NULL.

Чтобы найти оба варианта:

WHERE city = ''
   OR city IS NULL

Иногда в грязных данных приходится проверять и то, и другое.

Ошибка 5. Использовать COALESCE и думать, что данные изменились

SELECT COALESCE(city, 'город не указан') AS city
FROM users;

Этот запрос только меняет отображение результата.

Он не записывает 'город не указан' в таблицу.

Чтобы реально изменить данные, нужен UPDATE, но это уже отдельная операция и отдельная ответственность.

КВЕРИ: Пустота тоже говорит. Главное — не заставлять её притворяться значением.