Der Wert »NULL« in SQL 

Obwohl man die Verwendung eines NULL-Wertes aus der Sicht der Theorie der relationalen Datenbanken ablehnen könnte, kommt der NULL-Wert in SQL  in der Praxis in manchen Fällen vor und wird deswegen hier behandelt.

Der Wert »NULL«

Der Wert »NULL« ist nicht  mit der leeren Zeichenfolge «''», der Zahl «0» oder der Zeichenfolge «'NULL'» zu verwechseln. Es handelt sich vielmehr um einen speziellen Wert, der keiner Zeichenfolge  gleich ist. Zur besseren Unterscheidung drucken wir diesen Wert deswegen hier oft in einer speziellen Farbe (Rot).

Zitat aus ISO 9075-1

3.1.1.12 null value

special value that is used to indicate the absence of any data value

Aussprachehinweis für das englische Wort “null ”

null nʌl – (Angaben aus verschiedenen Quellen: nʌəl (sg), ⌊ˈnʌ̮ɫː⌋ (sc), nʌl (d), ˈn əl (n) (vgl. signal 'sɪɡ nəl))

Man kann die ISO -Definition dadurch präzisieren, daß man eine Unterscheidung zwischen „Datenwerten“ und „Werten“ einführt, bei der alle Datenwerte  auch Werte sind und »NULL« der einzige Wert ist, der kein  Datenwert ist und die Abwesenheit eines Datenwertes  kennzeichnet.

In seinem Werk “The Relational Model for Database Management: Version 2 ” sieht E. F. Codd mehrere verschiedene  NULL-Werte vor und nennt sie „markierte Werte“ oder „Marken“ (im Sinne von „als fehlend oder nicht-anwendbar markierte Werten“). Insbesondere soll die Bezeichnung „Marke“ die Bezeichnung „Wert“ vermeiden. Ein Wert, der fehlt, aber den die Entität grundsätzlich haben könnte (wie der Name der Ehefrau eines Verheirateten), ist „A-markiert“; ein Wert der fehlt, und den die Entität nicht haben kann (wie der Name der Ehefrau eines Unverheirateten), ist „I-markiert“; daneben kann es auch Werte geben, die fehlen, aber weder A- noch I-markiert sind.

Das Wert »NULL« und die leere Zeichenfolge »''«

Bei einigen real-existierenden Datenbankprodukten wird der Wert »NULL« mit der leeren Zeichenfolge »''« gleichgesetzt. Dies ist aber so nicht in SQL  vorgesehen und auch nicht zu empfehlen.

Eine Tabelle könnte beispielsweise Endungen von Wortformen enthalten. Zerlegt man die Verbform „denkt“ in einen Stamm „denk“ und eine Endung „-t“, so hat der Imperativ „denk!“ die Nullendung (leere Endung) „“ (also gar keine Zeichen als Endung). Um eine solche leere Endung in eine Tabelle einzutragen, wird dann die entsprechende leere Zeichenfolge »« verwendet (in SQL  mit dem Literal »''« notiert). Das Eintragen des Wertes »NULL« würde hingegen bedeuten, daß über die Endung keine Aussage gemacht werden soll. Daher ist es nötig, daß man die leere Zeichenfolge »« vom Wert »NULL« unterscheiden kann.

In der folgenden Tabelle sollte die Endung im Tupel 526 die leere Zeichenfolge sein und nicht der Wert »NULL«.

Konjugation eines Verbs

Verb
Tupel  Wort  Modus      Numerus   Stamm  Endung
526    4138  Imperativ  Singular  denk
527    4138  Imperativ  Singular  denk   e
528    4138  Imperativ  Plural    denk   t

Die Semantik des Wertes »NULL«

Der Wert »NULL« in einer Zelle bedeutet, daß diese Zelle praktisch nicht existiert.

Man kann die Bedeutung des Wertes an einem einfachen Bespiel illustrieren. Eine Tabelle soll die additiven Grundfarben darstellen. Die Tabelle A hat dann die gleiche Bedeutung wie die Tabelle B.

Tabelle A

Rot
Grün
NULL
Blau

Tabelle A

Rot
Grün
Blau

Da der Wert »NULL« die Abwesenheit  von Information kennzeichnet, sollte nicht  vereinbart werden, daß dieser Wert in einer bestimmten Spalte irgendeine andere  Information übermittelt als „nicht festgelegt“.

Statt dessen sollte zur Speicherung der Information, ob eine Person noch lebt, bei Bedarf eine extra Spalte  für diese Information angelegt werden, in welche dann beispielweise die Texte »ja« oder »nein« (oder eventuell auch »unbekannt«) geschrieben werden könnten, um festzuhalten, ob jemand noch lebt.

Beispielsweise sollte der NULL-Wert als Todesdatum einer Person, nicht  so interpretiert werden, daß diese Person noch lebt. Würde man dies tun, gäbe es keinen Wert mehr, der verwendet werden kann, wenn es dann einmal tatsächlich unbekannt ist, ob jemand noch lebt.

Normalisierte Darstellung

Person
Person   Vorname   Nachname   Todesdatum
0        Laura     Pfeiffer   2012-07-08
1        Liam      Wolff      1951-01-07
2        Lina      Arnold     NULL
3        Elias     Sauer      NULL
4        Levi      Voigt      1961-11-12
5        Julia     Thomas     1978-02-14

Oben sollte man die Bedeutung des Nullwertes in der Spalte »Todesdatum« nur als „Über das Todesdatum ist keine Information in der Datenbank vorhanden“ vereinbaren und interpretieren, und nicht  als „Die Person lebt noch.“.

Das NULL-Literal

Das NULL-Literal ist eine Schreibweise für den Wert »NULL« und lautet »NULL«. Im Gegensatz zur Zeichenfolge »'NULL'« wird es also ohne Apostrophe  notiert.

Das explizite Einfügen eines NULL-Wertes

Beim Einfügen einer Zeile kann der Wert »NULL« explizit durch Verwendung seines Literals »NULL« eingefügt werden.

Skript (MySQL )

DROP SCHEMA S; CREATE SCHEMA S; USE S; 
CREATE TABLE LISTE ( I VARCHAR ( 255 ));
SELECT * FROM LISTE;
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( '0' );
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( NULL );
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( '2' );
SELECT * FROM LISTE;

+------+
| I    |
+------+
| 0    |
| NULL |
| 2    |
+------+
3 rows in set

Das implizite Einfügen eines NULL-Wertes

Wenn beim Anlegen einer Zeile der Wert für eine Spalte nicht  angegeben wird, dann wird als Wert jener Spalte in der Regel »NULL« verwendet.

Skript (MySQL )

DROP SCHEMA S; CREATE SCHEMA S; USE S; 
CREATE TABLE LISTE ( I VARCHAR ( 255 ), DE VARCHAR ( 255 ));
SELECT * FROM LISTE;
INSERT INTO LISTE ( I, DE ) VALUES ( '0', 'NULL' );
INSERT INTO LISTE ( I     ) VALUES ( '1'         );
INSERT INTO LISTE ( I, DE ) VALUES ( '2', 'ZWEI' );
SELECT * FROM LISTE;

+------+------+
| I    | DE   |
+------+------+
| 0    | NULL |
| 1    | NULL |
| 2    | ZWEI |
+------+------+

Verwirrenderweise enthält die Spalte »DE« einmal die Zeichenfolge »NULL« und einmal den NULL-Wert »NULL«.

Das Selektieren eines NULL-Wertes

Um nach Gleichheit mit einem NULL-Wert zu selektieren, kann nicht »= NULL« verwendet werden, vielmehr muß »IS NULL« verwendet werden.

Skript (MySQL, C99)

SELECT * FROM LISTE WHERE DE = NULL;

Empty set

Skript (MySQL, C99)

SELECT * FROM LISTE WHERE DE IS NULL;

+------+------+
| I    | DE   |
+------+------+
| 1    | NULL |
+------+------+
1 row in set

Skript (MySQL, C99)

SELECT * FROM LISTE WHERE DE = 'NULL';

+------+------+
| I    | DE   |
+------+------+
| 0    | NULL |
+------+------+
1 row in set

Mit »IS NOT NULL« kann verlangt werden, daß ein Datenwert  vorhanden ist.

Skript (MySQL, C99)

SELECT * FROM LISTE WHERE DE IS NOT NULL;

+------+------+
| I    | DE   |
+------+------+
| 0    | NULL |
| 2    | ZWEI |
+------+------+
2 rows in set

Das Verbieten von NULL-Werten

Wenn bei Anlegen einer Tabelle für eine Spalte »VARCHAR ( 255 ) NOT NULL« statt »VARCHAR ( 255 )« verwendet wird, dann kann für diese Spalte kein NULL-Wert eingetragen werden.

Skript (MySQL )

DROP SCHEMA S; CREATE SCHEMA S; USE S; 
CREATE TABLE LISTE ( I VARCHAR ( 255 ) NOT NULL );
SELECT * FROM LISTE;
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( '0' );
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( NULL );

ERROR 1048 (23000): Column 'I' cannot be null

Mit »DESCRIBE« kann eine Tabelle mit Informationen über die Spalten einer Tabelle ausgegeben werden. So kann angezeigt werden, ob eine Spalte den Wert »NULL« enthalten darf.

Skript (MySQL )

DESCRIBE LISTE;

+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| I     | varchar(255) | NO   |     | NULL    |       |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+

DROP SCHEMA S; CREATE SCHEMA S; USE S; 
CREATE TABLE LISTE ( I VARCHAR ( 255 ));
DESCRIBE LISTE;

+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| I     | varchar(255) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+

Das Festlegen eines anderen Fehlwertes

Mit »DEFAULT« kann ein anderer Fehlwert als »NULL« für eine Spalte festgelegt werden.

Skript (MySQL )

DROP SCHEMA S; CREATE SCHEMA S; USE S; 
CREATE TABLE LISTE ( I VARCHAR ( 255 ) DEFAULT 'WORT' );
INSERT INTO LISTE ( I ) VALUES ( '0' );
INSERT INTO LISTE (   ) VALUES (     );
SELECT * FROM LISTE;

+------+
| I    |
+------+
| 0    |
| WORT |
+------+
2 rows

DESCRIBE LISTE;

+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| I     | varchar(255) | YES  |     | WORT    |       |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+

Möglichkeiten zur Vermeidung der Verwendung von »NULL« ⃗

Hier seien zwei schon behandelte Möglichkeiten zur Vermeidung eines speziellen NULL-Wertes noch einmal genannt:

• Man kann Werte, die nur bei manchen Datensätzen vorhanden sind, als eine 1:n-Beziehung auffassen, bei der n  gleich 0 oder gleich 1 ist. Entsprechend können solche Werte dann in einer zusätzlichen Detailtabelle  gehalten werden.
• Um das Fehlen einer Information in einer Zelle zu kennzeichnen, ist der spezielle NULL-Wert nicht unbedingt verkehrt, da er in SQL  genau dafür vorgesehen ist. Falls es aber mehrere  Arten des Fehlens geben sollte, die in Frage kommen, könnten spezielle Zeichenfolgen dafür vereinbart werden (in der Dokumentation oder mit einer Detailtabelle), die als normale Datenwerte nicht vorkommen können. (Wenn man das Domänenprinzip streng beachten will, müßte man hier zwei  Detailtabellen verwenden – eine für normale Werte, beispielsweise Rufnummern, und eine für Metawerte, welche die Art des Fehlens der Information näher beschreiben.)