PostgreSQL中null值与空值分别占用多少存储空间？

网上流传的「NULL值仅占用1bit存储空间」的说法只对了一半，这个描述只覆盖了NULL值的标记开销，没有考虑不同存储引擎、行格式、字段类型对应的实际占用差异，具体规则可以拆解为以下几部分：

• 基础标记位开销
  所有支持NULL字段定义的关系型数据库，都会在每行数据的头部预留一块**NULL位图（Null Bitmap）**区域：只要建表时把字段设置为允许为NULL，不管这一行里这个字段实际存的是不是NULL，都会在这个位图里占1个bit的位置，用来标记当前行对应字段是否为NULL。这就是网上1bit说法的来源。
  需要注意的是，这个位图是按整行分配、按字节对齐的，不是给每个NULL值单独开辟空间：比如一行里一共有7个允许为NULL的字段，NULL位图总共占1字节；如果有9个允许为NULL的字段，NULL位图就会占2字节，不会真的只留9bit的零散空间。
• 不同场景下NULL值的实际空间占用
  • 主流行式数据库默认行格式（比如InnoDB的DYNAMIC/COMPRESSED行格式、PostgreSQL默认行格式）场景下：
    定长类型字段（如INT、CHAR(10)、DATETIME）存NULL时，除了位图里的1bit标记，不会占用该字段对应的固定长度存储空间；变长类型字段（如VARCHAR、TEXT、BLOB）存NULL时，除了1bit标记，既不会占用内容存储区，也不会分配变长字段必备的长度标记位，没有额外空间开销。
  • 老旧行格式/存储引擎（比如InnoDB的REDUNDANT行格式、旧版本MyISAM引擎）场景下：
    定长字段存NULL时，依然会占满该类型对应的固定长度空间——比如INT字段存NULL照样占4字节，加上位图的1bit标记，总开销远大于1bit。这种设计是为了让每个字段的行内偏移量固定，简化行数据定位逻辑，不用额外做偏移量计算。
  • 列式存储引擎/格式（比如ClickHouse、Parquet、ORC）场景下：
    NULL值的标记是按列块单独存储的，会结合游程编码、位图压缩做优化，如果一个列块里NULL值占比很高，平均每个NULL的标记开销远小于1bit；极端情况下整列全为NULL时，几乎不占用实际数据存储空间。
• 常见认知误区
  别把NULL和其他“空值类”的非NULL值搞混：比如空字符串''、数值0、无效时间戳0000-00-00都属于非NULL值，不会触发NULL位图的标记，会正常占用对应类型的存储空间。举个例子，VARCHAR类型存空字符串，至少要占1字节的长度标记位（用来标记内容长度为0），和NULL的存储开销完全不是一个量级。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abhishek Bansal