### 如何在不使用NULL的情况下处理缺失信息
#### 标题与描述中的核心知识点解析
本文档《如何在不使用NULL的情况下处理缺失信息》由Hugh Darwen撰写，并首次于2003年5月9日在华威大学进行展示。该文档提供了一种处理数据库中缺失信息的方法，尤其强调在没有使用SQL中的NULL值的情况下实现这一目标。
#### 作者背景及文档目的
Hugh Darwen是数据库领域的重要人物之一，与C.J. Date共同撰写了《数据库、类型与关系模型：第三宣言》一书的第三版。在这本书中，两位作者强烈反对支持类似于SQL中的NULL值的概念，并提出了一套关于关系数据库语言设计的蓝图。然而，书中并未包含具体而完整的推荐方案来解决“缺失信息”问题。因此，本演示文稿旨在展示一种在完全不使用NULL值的情况下处理缺失信息的方法。作者希望借此激发更多基于相同假设的替代解决方案，以便进行比较。
#### SQL中的NULL问题
文档明确指出了SQL中的NULL值所带来的灾难性后果。在一系列由C.J. Date和Hugh Darwen合作编写的书籍中，他们详细阐述了NULL值的各种问题及其对数据库系统的影响。例如，在《1985-1989年的关系数据库写作》中，C.J. Date专门讨论了NULL值带来的问题，包括但不限于“NOT Is Not 'Not'!”、“SQL的问题所在”以及“EXISTS不是'Exists!'”。而在《1989-1991年的关系数据库写作》中，“Oh No Not Nulls Again”、“小心外连接”和“复合外键与NULL值”等章节进一步探讨了NULL值的相关议题。这些章节通过深入分析指出，NULL值不仅在逻辑上存在问题，还会导致查询效率降低和数据完整性受损。
#### 替代方案介绍
文档虽然未详细展开具体的替代方案，但其目的是为了提出一种处理缺失信息的新方法。考虑到这一点，我们可以推测作者可能提出的一些解决方案：
1. **使用特殊标记或默认值**：对于某些字段，可以使用特定的标记或默认值来表示数据缺失。例如，对于数字字段，可以使用-9999作为特殊标记；对于文本字段，则可以使用“N/A”或者空字符串。
2. **引入额外的元数据**：为每条记录添加一个额外的元数据字段，用于标记该字段是否含有有效数据。这种方法的优点是可以清晰地区分数据缺失和数据存在的状态，同时不会改变原始数据结构。
3. **使用集合类型**：利用集合类型存储多个可能的值，其中包含一个特殊值来表示数据缺失的情况。这种方法可以在不使用NULL的情况下表示不确定性和多值属性。
4. **构建两层架构**：建立一个双层的数据模型，其中一层负责存储实际数据，另一层则用来记录哪些数据项是缺失的。这样可以在逻辑上将缺失信息与其他数据分离，便于管理和查询。
#### 结论
通过上述分析可以看出，《如何在不使用NULL的情况下处理缺失信息》旨在探索一种全新的处理方式，以解决SQL中NULL值所带来的各种问题。作者通过文献回顾和案例研究，提出了在完全不使用NULL值的情况下处理缺失信息的可能性。尽管文档本身并未详细描述具体的技术细节，但其提供了一个重要的思考方向，即在关系数据库设计中寻找更加合理和高效的方式来表示和管理缺失信息。这对于数据库设计者和开发者来说具有重要的参考价值。
