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SQL

Wikipedia · 2025-06-16 维基百科 👁 4 阅读

SQL（或，Structured Query Language，结构化查询语言）是一种特定目的程式语言，用于管理关系数据库管理系统（RDBMS），或在关系流数据管理系统（RDSMS）中进行流处理。

20 世纪 70 年代推出的 SQL 相比早期的读写 API（如 ISAM 或 VSAM）具有两大优势：首先，引入了用一条命令访问多条记录的概念；其次，也消除了指定如何访问记录的需求（即无论是否使用索引）。

SQL最初基于关系代数和元组关系演算，包含多种类型的语句，这些语句可被非正式地归类为以下子语言：数据查询语言（DQL）；数据定义语言（DDL）；数据控制语言（DCL）；数据操作语言（DML）。

SQL 的应用范围涵盖了数据查询、数据操作（插入、更新和删除）、数据定义（模式创建与修改）以及数据访问控制。尽管 SQL 本质上是一种声明式语言（第四代语言），但是也包含了过程式元素。

SQL 是最早采用埃德加・F・科德提出的关系模型的商用语言之一。该模型在他 1970 年发表的具有重大影响力的论文《大型共享数据库的关系数据模型》中被详细阐述。尽管 SQL 并未完全遵循科德所描述的关系模型，但还仍然成为了使用最为广泛的数据库语言。

SQL在1986年成为美国国家标准学会（ANSI）的一项标准，在1987年成为国际标准化组织（ISO）标准。此后，这一标准经过了一系列的增订，加入了大量新特性。虽然有这一标准的存在，但大部分的SQL代码在不同的数据库系统中并不具有完全的跨平台性。

歷史
在1970年代初，由IBM研究院下属的埃德加·科德發表將資料組成表格的應用原則（）。1974年，同一實驗室的和参考了科德的模型后，在研制关系数据库管理系统中，开发出了一套規範語言**'（，结构化英语查询语言），並在1976年11月的《》上公布新版本的（叫/2）。1980年改名為。

1979年，甲骨文公司（当时名为关系式软件公司）首先提供商用的，IBM公司在DB2和数据库系统中也实现了。

1986年10月，美国采用作为关系数据库管理系统的标准语言（），后为国际标准化组织（）采纳为国际标准。

1989年，美国采纳在报告中定义的关系数据库管理系统的标准语言，称为，该标准替代版本。该标准为下列组织所采纳：
*国际标准化组织，为报告《》
*美国联邦政府，发布在《》
目前，所有主要的关系数据库管理系统支持某些形式的，大部分数据库至少遵守标准。

标准在交叉连接（）和内部连接之上，新增加了外部连接，并支持在子句中写连接表达式。支持集合的并运算、交运算。支持Case (SQL)表达式。支持约束。创建临时表。支持。支持事务隔离。

语法
SQL语言分成了几种要素，包括：

  • 子句，是语句和查询的组成成分。（在某些情况下，这些都是可选的。）
  • 表达式，可以产生任何标量值，或由列和行组成的数据库表
  • 谓词，给需要评估的SQL三值逻辑（3VL）（true/false/unknown）或布尔真值指定条件，并限制语句和查询的效果，或改变程序流程。
  • 查询，基于特定条件检索数据。这是SQL的一个重要组成部分。
  • 语句，可以持久地影响纲要和数据，也可以控制数据库事务、程序流程、连接、会话或诊断。

** SQL语句也包括分號（";"）语句终结符。尽管并不是每个平台都必需，但是由作为SQL语法的标准部分定义的。

  • 无意义的空白在SQL语句和查询中一般会被忽略，更容易格式化SQL代码便于阅读。

语言特点
SQL是高级的非過程化編程語言，允许用户在高层数据结构上工作。不要求用户指定对数据的存放方法，也不需要用户了解其具体的数据存放方式。而且界面，能使具有底层结构完全不同的数据库系统和不同数据库之间，使用相同的SQL作为数据的输入与管理。由以记录项目〔records〕的合集（set）〔项集，record set〕作为操纵对象，所有SQL语句接受项集作为输入，回送出的项集作为输出，这种项集特性允许一条SQL语句的输出作为另一条SQL语句的输入，所以SQL语句可以嵌套，这使得拥有极大的灵活性和强大的功能。在多数情况下，在其他編程語言中需要用一大段程序才可实践的一个单独事件，而其在SQL上只需要一个语句就可以被表达出来。这也意味着用SQL可以写出非常复杂的语句，在不特別考慮效能下。

SQL同時也是数据库文件格式的扩展名。

SQL包含四个部分：

  • 資料定義語言
  • 資料操縱語言
  • 資料控制語言
  • 事务控制語言

SQL函数
互操作性和標準化
供應商之間的SQL實現不兼容，不一定完全遵循標準。各种数据库的SQL方言通常不可移植，特别是在日期时间语法、字符串连接、NULL、比较的大小写敏感方面。只有PostgreSQL与Mimer SQL努力遵从标准。

標準化歷史
SQL在1986年被ANSI标准化，1987年被ISO标准化。由维护。标准名称通常为如下模式：ISO/IEC 9075-n:yyyy Part n: title。

当前标准
该标准通常用以下模式表示：ISO/IEC 9075-n：yyyy 第n部分：标题，或者简称为ISO/IEC 9075。

ISO / IEC 9075补充了ISO / IEC 13249：SQL多媒体和应用程序包（SQL/MM），该程序包定义了基于SQL的接口和包，给诸如视频，音频和空间数据之类的广泛的应用程序。感兴趣的各方可以从ISO、IEC或ANSI购买SQL标准文档。SQL：2008的草稿可作为zip存档免费获得。

SQL标准剖析
SQL标准包含10部分：

  • ISO/IEC 9075-1:2016 Part 1: Framework (SQL/Framework). 提供逻辑概念
  • ISO/IEC 9075-2:2016 Part 2: Foundation (SQL/Foundation). 包含语言的主要内容，强制与可选特性。
  • ISO/IEC 9075-3:2016 Part 3: Call-Level Interface (SQL/CLI). 定义了接口成分(structures, procedures, variable bindings) 用于编写能执行SQL的应用程序的语言：Ada，C/C++，COBOL，Fortran，MUMPS，Pascal，PL/I。对于Java语言见标准第10部分。ODBC是一个著名的SQL/CLI的超集。这部分标准主要包含强制的特性。
  • ISO/IEC 9075-4:2016 Part 4: Persistent stored modules (SQL/PSM)。SQL的过程式扩展，包括控制流、条件处理、语句条件signals与resignals、cursors、本地变量、表达式赋值到变量与参数。此外，SQL/PSM形式化声明与维护了持续性（persistent）数据库语言例程（例如存储过程）。这部分标准主要包含可选的特性。
  • [http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/c067367_ISO_IEC_TR_19075-6_2017.zip Part-6]: Support for JavaScript Object Notation (JSON). 2017年首次集成JSON数据类型到SQL标准。
  • ISO/IEC 9075-9:2016 Part 9: Management of External Data (SQL/MED). 这部分标准主要包含可选的特性。
  • ISO/IEC 9075-10:2016 Part 10: Object language bindings (SQL/OLB)。定义了SQLJ，SQL嵌入到Java，保证了SQLJ应用程序二进制可移植。这部分标准主要包含可选的特性。
  • ISO/IEC 9075-11:2016 Part 11: Information and definition schemas (SQL/Schemata). 定义了Information Schema与Definition Schema，提供了常用工具集使得SQL数据库与对象自描述。这些工具包括SQL object identifier、structure与integrity constraints、security与authorization specifications, features与packages。这部分标准主要包含强制与可选的特性。
  • ISO/IEC 9075-13:2016 Part 13: SQL Routines and types using the Java TM programming language (SQL/JRT). SQL应用程序调用静态方法作为子程序的能力('Java-in-the-database')；Java类作为SQL结构化用户定义类型。这部分标准主要包含可选的特性。
  • ISO/IEC 9075-14:2016 Part 14: XML-Related Specifications (SQL/XML). 这部分标准主要包含可选的特性。
  • ISO/IEC 9075-15:2019 Part 15: 多维数组(SQL/MDA)， 是为SQL指定了多维数组类型（MDarray），以及对MDarray，MDarray切片，MDarray单元和相关功能的操作。 标准的这一部分仅包含可选功能。

ISO / IEC标准的扩展
ISO/IEC 9075被ISO/IEC 13249: SQL Multimedia and Application Packages (SQL/MM)补充。后者定义了基于SQL的音视频、空间数据的界面与包。包括：

以SQL為基礎的其他延伸語言

  • Transact-SQL

:微軟MS SQL-Server，以及系列資料庫所用的SQL

  • PL-SQL

: Oracle 資料庫所使用的SQL

安全問題
由於SQL指令在部份進階使用時，語法會依照特定條件來變換，而且若是表格中的欄位過多時，許多開發人員都會習慣以字串組立的方式建立SQL指令，而且又使用系統管理員級的帳戶連到資料庫，因此讓駭客有機會利用SQL的組立方式進行攻擊，像是在指令中添加部份刺探性或破壞性的指令（例如DROP TABLE、DROP DATABASE或是DELETE * FROM myTable等具破壞性的指令），讓資料庫的資料或實體伺服器被破壞，導致服務中斷或是系統癱瘓等後果，或是以邏輯的漏洞，在密碼欄寫入特殊字串(例如' or '1'='1)，讓該字串形成的邏輯判斷永遠為真，或直接取得非查詢條件的資料，而不需要知道密碼，以達成非法登入系統的目的，此種攻擊手法稱為SQL注入（SQL injection）。

目前實務上較有效的防禦方法，就是全面改用參數化查詢。

参考文献
参见

  • 关系数据库
  • 语言集成查询

外部連結

#ISO标准化编程语言 #数据库 #SQL #數據查詢語言 #宣告式編程語言

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