深度解析 SQL Server 中 NULL 的三值邏輯與特殊行為

NULL 在 SQL 中無處不在，卻常被誤解。本文系統梳理 NULL 的核心定義、三值邏輯真相表、在不同語境下的特殊判斷規則（WHERE/CHECK/UNIQUE/GROUP BY/ORDER BY/集合運算），助您避開邏輯陷阱，編寫更健壯的 T-SQL。

核心定義

1. NULL = 缺失的值，非零、非空字串、非預設值。
2. 三值邏輯 (Three-Valued Logic)：TRUE、FALSE、UNKNOWN。傳統程式語言只有真/假，SQL 獨有 UNKNOWN，且 NOT UNKNOWN = UNKNOWN（不同於二值邏輯的 NOT TRUE = FALSE）。

比較運算一律回傳 UNKNOWN

NULL > 32       -- UNKNOWN
NULL = NULL     -- UNKNOWN
X + NULL > Y    -- UNKNOWN
NULL <> NULL    -- UNKNOWN

語境相關的特殊處理規則

1. WHERE / ON / HAVING 過濾條件：UNKNOWN 視為 FALSE

計算結果為 UNKNOWN 的列不會進入下一個結果集。這是最常見的「NULL 不會被 = 或 <> 比對選中」的原因。

2. CHECK 約束：UNKNOWN 視為 TRUE

這是為了允許可選欄位（未定義 NOT NULL）插入 NULL 值。例：

CREATE TABLE test (Name VARCHAR(10), age INT);
ALTER TABLE test ADD CONSTRAINT ck_age CHECK (age > 0);
INSERT INTO test VALUES ('bluesky', NULL);  -- 成功，因 NULL 在 CHECK 中視為 TRUE

3. UNIQUE 約束：NULL 視為相等值

含 UNIQUE 約束的欄位只能插入一個 NULL。第二個 NULL 會違反唯一性。

ALTER TABLE test ADD UNIQUE (Name);
INSERT INTO test VALUES (NULL, 12), (NULL, 13);  -- 錯誤：重複的 NULL

4. GROUP BY：所有 NULL 分為同一群組

INSERT INTO test VALUES (NULL, 12), (NULL, 13);
SELECT Name, SUM(age) AS sumage FROM test GROUP BY Name;
-- 結果：NULL 被聚合為單一群組

5. ORDER BY：NULL 排序在一起

預設 NULL 排在最前（ASC）或最後（DESC），但所有 NULL 相鄰。

6. 集合運算 (UNION, EXCEPT, INTERSECT)：NULL 視為相等

集合比較時，NULL 與 NULL 視為重複值，只會保留一行。

實務建議

• 使用 IS NULL / IS NOT NULL 而非 = NULL 判斷缺失值。
• 在 WHERE 條件中，明確處理 NULL：WHERE col = 'value' OR col IS NULL。
• 設計 CHECK 約束時，若需拒絕 NULL，請額外加上 col IS NOT NULL。
• 理解 UNIQUE 只允許單一 NULL，若需多個 NULL 改用篩選唯一索引 WHERE col IS NOT NULL。

總結：識別 NULL 在不同情境下被視為 UNKNOWN、TRUE 或 FALSE，是寫出正確 SQL 與資料庫設計的關鍵。