标准SQL

SQL是Structured Query Language的缩写，它的前身是著名的关系数据库原型系统System R所采用的SEQUEL语言。作为一种访问关系型数据库的标准语言，SQL自问世以来得到了广泛的应用，不仅是著名的大型商用数据库产品Oracle、DB2、Sybase、SQL Server支持它，很多开源的数据库产品如PostgreSQL、MySQL也支持它，甚至一些小型的产品如Access也支持SQL。近些年蓬勃发展的NoSQL系统最初是宣称不再需要SQL的，后来也不得不修正为Not Only SQL，来拥抱SQL。

　　蓝色巨人IBM对关系数据库以及SQL语言的形成和规范化产生了重大的影响，第一个版本的SQL标准SQL86就是基于System R的手册而来的。可惜IBM起先并没有什么产品化的想法，倒是Oracle在1979年率先推出了支持SQL的商用产品。随着数据库技术和应用的发展，为各种不同的关系数据库系统提供一致的语言成了一种现实需要。

　　对SQL标准影响最大的机构自然是那些著名的数据库产商，而具体的制订者则是一些非营利机构，例如国际标准化组织ISO、美国国家标准委员会ANSI等。各国通常会按照 ISO标准和ANSI标准（这两个机构的很多标准是差不多等同的）制定自己的国家标准。中国是ISO标准委员会的成员国，也经常翻译一些国际标准对应的中文版。标准为了避免采用具体产品的术语，往往会抽象出很多名词，从而增加了阅读和理解的难度，翻译成中文之后更容易词不达意。对于数据库系统实现者和用户而言，很多时候还不如直接读英文版本为好。虽然正式的标准不像RFC那样可以从网络上免费获得，标准草案还是比较容易找到的（例如：http://www.jtc1sc32.org/doc/）。待批准的标准草案和最终的标准也没有什么实质上的区别，能够满足日常工作的需要。

　　下面是SQL发展的简要历史：

1986年，ANSI X3.135-1986，ISO/IEC 9075:1986，SQL-86 
1989年，ANSI X3.135-1989，ISO/IEC 9075:1989，SQL-89 
1992年，ANSI X3.135-1992，ISO/IEC 9075:1992，SQL-92（SQL2） 
1999年，ISO/IEC 9075:1999，SQL:1999（SQL3） 
2003年，ISO/IEC 9075:2003，SQL:2003
2008年，ISO/IEC 9075:2008，SQL:2008
2011年，ISO/IEC 9075:2011，SQL:2011
2016年，ISO/IEC 9075:2016，SQL:2016

　　细心的读者能发现，从SQL:1999开始，标准简称中的短横线（-）被换成了冒号（:），而且标准制定的年份也改用四位数字了。前一个修改的原因是ISO标准习惯上采用冒号，ANSI标准则一直采用短横线。后一个修改的原因是标准的命名也遇到了2000年问题。

　　SQL86大概只有几十页，SQL92正文大约有500页，而SQL99则超过了1000页。可以看出，从SQL99开始，SQL标准的个头就非常庞大了，内容包罗万象，已经没有人能够掌握标准的所有内容了。

2016年12月14日，ISO/IEC发布了最新版本的数据库语言SQL标准（ISO/IEC 9075:2016）。从此，它替代了之前的ISO/IEC 9075:2011版本。

最新的标准分为9个部分：

ISO/IEC 9075-1 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第1部分：框架（SQL/框架）
ISO/IEC 9075-2 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第2部分：基本原则（SQL/基本原则）
ISO/IEC 9075-3 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第3部分：调用级接口（SQL/CLI）
ISO/IEC 9075-4 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第4部分：持久存储模块（SQL/PSM）
ISO/IEC 9075-9 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第9部分：外部数据管理（SQL/MED）
ISO/IEC 9075-10 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第10部分：对象语言绑定（SQL/OLB）
ISO/IEC 9075-11 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第11部分：信息与定义概要（SQL/Schemata）
ISO/IEC 9075-13 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第13部分：使用Java编程语言的SQL程序与类型（SQL/JRT）
ISO/IEC 9075-14 信息技术 – 数据库语言 – SQL – 第14部分：XML相关规范（SQL/XML）

SQL:2016中主要的新特性包括：

行模式识别
支持JSON对象
多态表函数
额外的分析功能

行模式识别（row pattern recognition）使用MATCH_RECOGNIZE子句指定一个匹配多行的模式（正则表达式），可以对这些匹配的行组进行过滤、分组和聚合操作。MATCH_RECOGNIZE支持两种形式：ONE ROW PER MATCH和ALL ROWS PER MATCH。ONE ROW PER MATCH对于每次匹配返回单行摘要，而ALL ROWS PER MATCH对于每次匹配中的每一行数据返回一行输出。行模式匹配可以用于分析时间序列数据，例如股票行情收录器日志或事件日志。

支持JSON对象
JSON对象由标签和数据组成。它为一些应用提供了极大的灵活性。SQL:2016提供了以下功能：

JSON对象的存储与检索
将JSON对象表示成SQL数据
将SQL数据表示成JSON对象
添加JSON对象的SQL支持允许将JSON数据与已有的应用进行集成。这样可以提高安全性，集成数据库事务，并提高开发者效率。

多态表函数
表函数是指返回结果为一个表的函数，多态表函数（Polymorphic Table Functions, PTF）是一种用户定义的函数，可以在FROM子句中使用。它们可以处理在定义时没有声明行的类型的表，也可以生成一个在定义时声明了或者没有声明行的类型的结果表。多态表函数允许开发人员利用动态SQL创建强大而复杂的自定义函数。

额外的分析功能
SQL:2016增加了额外的分析功能，包括三角函数和对数函数。增加的三角函数包括sin、cos、tan、sinh、cosh、tanh、asin、acos以及atan。对数函数包括一般对数函数（log(<base>, <value>)）、常用对数函数（log10(<value>)）和自然对数函数（ln(<value>)）。

这些分析函数支持在已有的SQL应用中进行复制的计算，同时可以为以后的多维数组提供支持。

负责具体制定工作的是ISO和IEC联合成立的一个技术委员会JTC1/SC32。正因为关系数据库市场非常成熟，竞争不够激烈，标准本身变得过于庞大等原因，SQL3制定的周期很长，制定期间也存在很多争议。例如文章《Is SQL a Real Standard Anymore?》对SQL标准化进程提出了置疑。

　　如果要了解标准的内容，比较推荐的方法是泛读SQL92（因为它涉及了SQL最基础和最核心的一些内容），然后增量式的阅读其他标准。标准在每次更新的时候，委员会的成员们都为大家提供比较好的介绍文档。例如针对最新的SQL:2011，SIGMODRecord上就有很不错的介绍：http://www.sigmod.org/publications/sigmod-record/1203/pdfs/10.industry.zemke.pdf

　　最后再简要介绍一下SQL标准的符合程度。绝大多数人提起SQL标准，涉及的内容其实是SQL92里头最基本或者说最核心的一部分。SQL92本身是分级的，包括入门级、过度级、中间级和完全级。为了验证具体的产品对标准的遵从程度，NIST还曾经专门发起了一个项目，来做标准符合程度的测试集合：http://itl.nist.gov/p897/ctg/sql_form.htm。不过，SQL标准包含的内容实在太多了，而且有很多特性对新的SQL产品而言也越来越不重要了。从SQL99之后，标准中符合程度的定义就不再分级，而是改成了核心兼容性和特性兼容性；也没有机构来推出权威的SQL标准符合程度的测试认证了。

以下附上SQL脑图：