SQL - SQL

SQL (Structured Query Language)

Paradigme	Deklarativ
Familie	Forespørgselssprog
Designet af	Donald D. Chamberlin Raymond F. Boyce
Udvikler	ISO / IEC
Første gang dukkede op	1974 ; 47 år siden ( 1974 )
Stabil udgivelse	SQL: 2016 / december 2016 ; for 4 år siden ( 2016-12 )
Skrive disciplin	Statisk , stærk
OS	På tværs af platforme
Internet side	www .iso .org /standard /63555 .html
Store implementeringer
Mange
Dialekter
SQL-86 SQL-89 SQL-92 SQL: 1999 SQL: 2003 SQL: 2006 SQL: 2008 SQL: 2011 SQL: 2016
Påvirket af
Datalog
Påvirket
CQL , LINQ , SPARQL , SOQL, PowerShell , JPQL , jOOQ , N1QL
Struktureret forespørgselssprog på Wikibooks

SQL (filformat)

Filnavn udvidelse	.sql
Internetmedietype	applikation/sql
Udviklet af	ISO / IEC
Første udgivelse	1986 ( 1986 )
Type format	Database
Standard	ISO/IEC 9075
Åbent format ?	Ja
Internet side	www .iso .org /standard /63555 .html

SQL ( / ˌ ɛ s ˌ k Ju ɛ l / ( lytte ) SQL , / s jeg k w əl / "efterfølger" Structured Query Language ) er et domæne-specifikt sprog anvendes i programmering og designet til styring data i et relationsdatabasestyringssystem (RDBMS) eller til strømbehandling i et relationelt datastrømstyringssystem (RDSMS). Det er især nyttigt til håndtering af strukturerede data , dvs. data, der inkorporerer relationer mellem enheder og variabler.

SQL tilbyder to hovedfordele i forhold til ældre læse -skrive API'er som ISAM eller VSAM . For det første introducerede det konceptet om at få adgang til mange poster med en enkelt kommando. For det andet eliminerer det behovet for at angive, hvordan man når en rekord, f.eks. Med eller uden et indeks .

Oprindeligt baseret på relationel algebra og tupel relationelle calculus , SQL består af mange typer af udsagn, som kan være uformelt klassificeret som sublanguages , almindeligvis: en dataforespørgslen sprog (DQL), en definition af data sprog (DDL), en data-kontrol sprog (DCL ), og et data manipulation sprog (DML). Omfanget af SQL omfatter dataforespørgsel, datamanipulation (indsæt, opdater og slet), datadefinition ( oprettelse og ændring af skema ) og kontrol af dataadgang. Selvom SQL i det væsentlige er et deklarativt sprog ( 4GL ), indeholder det også proceduremæssige elementer.

SQL var en af de første kommercielle sprog til at bruge Edgar F. Codd ’s relationelle model . Modellen blev beskrevet i hans indflydelsesrige papir fra 1970, "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks". På trods af ikke helt at overholde den relationelle model som beskrevet af Codd , blev det det mest udbredte databasesprog.

SQL blev en standard for American National Standards Institute (ANSI) i 1986 og for International Organization for Standardization (ISO) i 1987. Siden da er standarden blevet revideret til at omfatte et større sæt funktioner. På trods af eksistensen af ​​standarder kræver de fleste SQL -kode i det mindste nogle ændringer, før de overføres til forskellige databasesystemer .

Historie

SQL blev oprindeligt udviklet hos IBM af Donald D. Chamberlin og Raymond F. Boyce efter at have lært om relationsmodellen fra Edgar F. Codd i begyndelsen af ​​1970'erne. Denne version, der oprindeligt hed SEQUEL (Structured English Query Language), var designet til at manipulere og hente data, der er gemt i IBM's originale kvasirelational database management system, System R , som en gruppe på IBM San Jose Research Laboratory havde udviklet i løbet af 1970'erne.

Chamberlin og Boyces første forsøg på et relationsdatabasesprog var SQUARE (Angivelse af forespørgsler i et relationelt miljø), men det var svært at bruge på grund af abonnement/overskrift. Efter at have flyttet til San Jose Research Laboratory i 1973, begyndte de at arbejde på en efterfølger til SQUARE. Navnet SEQUEL blev senere ændret til SQL (faldende vokalerne), fordi "SEQUEL" var et varemærke tilhørende det britiske Hawker Siddeley Dynamics Engineering Limited-selskab. Mærket Structured Query Language blev senere akronym for SQL.

Efter at have testet SQL på kundeteststeder for at bestemme systemets anvendelighed og praktisk, begyndte IBM at udvikle kommercielle produkter baseret på deres System R -prototype, herunder System/38 , SQL/DS og DB2 , som var kommercielt tilgængelige i 1979, 1981, henholdsvis 1983.

I slutningen af ​​1970'erne så Relational Software, Inc. (nu Oracle Corporation ) potentialet i de begreber, der blev beskrevet af Codd, Chamberlin og Boyce, og udviklede deres eget SQL-baserede RDBMS med ambitioner om at sælge det til den amerikanske flåde , Central Intelligence Agentur og andre amerikanske regeringsorganer . I juni 1979 introducerede Relational Software den første kommercielt tilgængelige implementering af SQL, Oracle V2 (Version2) til VAX -computere.

I 1986 vedtog ANSI- og ISO -standardgrupper officielt standard "Database Language SQL" sprogdefinition. Nye versioner af standarden blev offentliggjort i 1989, 1992, 1996, 1999, 2003, 2006, 2008, 2011 og senest 2016.

Syntaks

SQL -sproget er opdelt i flere sprogelementer, herunder:

• Klausuler , som er bestanddele af udsagn og forespørgsler. (I nogle tilfælde er disse valgfri.)
• Udtryk , som enten kan producere skalarværdier eller tabeller bestående af kolonner og rækker med data
• Predikater , der angiver betingelser, der kan evalueres til SQL treværdigt logik (3VL) (sand/falsk/ukendt) eller boolske sandhedsværdier og bruges til at begrænse virkningerne af udsagn og forespørgsler eller til at ændre programflow.
• Forespørgsler , som henter dataene baseret på specifikke kriterier. Dette er et vigtigt element i SQL .
• Erklæringer , som kan have en vedvarende effekt på skemaer og data, eller som kan kontrollere transaktioner , programforløb, forbindelser, sessioner eller diagnostik.
  • SQL -sætninger inkluderer også semikolon (";") sætningsterminator. Selvom det ikke kræves på alle platforme, er det defineret som en standard del af SQL -grammatikken.
• Ubetydeligt mellemrum ignoreres generelt i SQL -sætninger og forespørgsler, hvilket gør det lettere at formatere SQL -kode til læsbarhed.

Procedurelle udvidelser

SQL er designet til et specifikt formål: at forespørge efter data i en relationsdatabase . SQL er et sæt -baseret, erklærende programmeringssprog , ikke en nødvendighed programmeringssprog som C eller BASIC . Udvidelser til Standard SQL tilføjer imidlertid proceduremæssig programmeringssprogsfunktionalitet , såsom kontrol-af-flow-konstruktioner. Disse omfatter:

Kilde	Forkortelse	Fulde navn
ANSI/ISO -standard	SQL/PSM	SQL/vedvarende gemte moduler
Interbase / Firebird	PSQL	Proceduremæssig SQL
IBM DB2	SQL PL	SQL Procedural Language (implementerer SQL/PSM)
IBM Informix	SPL	Lagret proceduremæssigt sprog
IBM Netezza	NZPLSQL	(baseret på Postgres PL/pgSQL)
Invantive	PSQL	Invantive Procedural SQL (implementerer SQL/PSM og PL/SQL )
MariaDB	SQL/PSM , PL/SQL	SQL/persistent lagret modul (implementerer SQL/PSM), proceduremæssigt sprog/SQL (baseret på Ada )
Microsoft / Sybase	T-SQL	Transact-SQL
Mimer SQL	SQL/PSM	SQL/vedvarende lagret modul (implementerer SQL/PSM)
MySQL	SQL/PSM	SQL/vedvarende lagret modul (implementerer SQL/PSM)
MonetDB	SQL/PSM	SQL/vedvarende lagret modul (implementerer SQL/PSM)
NuoDB	SSP	Starkey -lagrede procedurer
Oracle	PL/SQL	Processprog/SQL (baseret på Ada )
PostgreSQL	PL/pgSQL	Processprog/PostgreSQL -struktureret forespørgselssprog (baseret på reduceret PL/SQL )
SAP R/3	ABAP	Avanceret programmering af forretningsapplikationer
SAP HANA	SQLScript	SQLScript
Sybase	Watcom-SQL	SQL Anywhere Watcom-SQL Dialect
Teradata	SPL	Lagret proceduremæssigt sprog

Ud over standard SQL/PSM-udvidelser og proprietære SQL-udvidelser er proceduremæssig og objektorienteret programmerbarhed tilgængelig på mange SQL-platforme via DBMS-integration med andre sprog. SQL -standarden definerer SQL/JRT -udvidelser (SQL -rutiner og typer til Java -programmeringssprog) til understøttelse af Java -kode i SQL -databaser. Microsoft SQL Server 2005 bruger SQLCLR (SQL Server Common Language Runtime) til at være vært for administrerede .NET -samlinger i databasen , mens tidligere versioner af SQL Server var begrænset til uadministrerede udvidede lagrede procedurer, der primært er skrevet i C. PostgreSQL lader brugerne skrive funktioner i en bred forskellige sprog - herunder Perl , Python , Tcl , JavaScript (PL/V8) og C.

Interoperabilitet og standardisering

Oversigt

SQL -implementeringer er inkompatible mellem leverandører og følger ikke nødvendigvis standarderne fuldstændigt. Navnlig dato- og tidssyntaks, streng sammenkobling, NULLs og følsomhedsfølsomhed varierer fra leverandør til leverandør. Særlige undtagelser er PostgreSQL og Mimer SQL, der stræber efter standardoverholdelse, selvom PostgreSQL ikke i alle tilfælde overholder standarden. For eksempel er foldningen af ​​ikke -citerede navne til små bogstaver i PostgreSQL inkompatibel med SQL -standarden, der siger, at navngivne navne skal foldes til store bogstaver. Således Foobør være ækvivalent med FOOikke i foohenhold til standarden.

Populære implementeringer af SQL udelader normalt understøttelse af grundlæggende funktioner i Standard SQL, f.eks. DATEEller TIMEdatatyper. De mest oplagte sådanne eksempler, og i øvrigt de mest populære kommercielle og proprietære SQL DBMS'er, er Oracle (hvis DATEopfører sig som DATETIMEog mangler en TIMEtype) og MS SQL Server (før 2008 -versionen). Som følge heraf kan SQL -kode sjældent portes mellem databasesystemer uden ændringer.

Årsager til uforenelighed

Flere årsager til denne mangel på overførsel mellem databasesystemer omfatter:

• Kompleksiteten og størrelsen af ​​SQL -standarden betyder, at de fleste implementeringer ikke understøtter hele standarden.
• Standarden angiver ikke databaseadfærd på flere vigtige områder (f.eks. Indekser , fillagring ...), så implementeringer kan afgøre, hvordan de skal opføre sig.
• SQL -standarden angiver præcist den syntaks, som et konform databasesystem skal implementere. Standardens specifikation af semantikken i sprogkonstruktioner er imidlertid mindre veldefineret, hvilket fører til tvetydighed.
• Mange databaseleverandører har store eksisterende kundebaser; hvor den nyere version af SQL -standarden er i konflikt med den tidligere adfærd i leverandørens database, kan leverandøren være uvillig til at bryde bagudkompatibilitet .
• Der findes ikke et lille kommercielt incitament for leverandører til at gøre det lettere at skifte databaseleverandører (se leverandørens lock-in ).
• Brugere, der evaluerer databasesoftware, har en tendens til at placere andre faktorer såsom ydeevne højere i deres prioriteter end standardoverensstemmelse.

Standardiseringshistorik

SQL blev vedtaget som en standard af ANSI i 1986 som SQL-86 og ISO i 1987. Den vedligeholdes af ISO/IEC JTC 1, informationsteknologi, underudvalg SC 32, datastyring og udveksling .

Indtil 1996 certificerede National Institute of Standards and Technology (NIST) datastyringsstandardprogrammer SQL DBMS-overensstemmelse med SQL-standarden. Leverandører bekræfter nu selv, at deres produkter opfylder kravene.

Den oprindelige standard erklærede, at den officielle udtale af "SQL" var en initialism : / ˌ ɛ s ˌ k Ju ɛ l / ( "ess cue el"). Uanset, mange engelsksprogede database fagfolk (herunder Donald Chamberlin selv) bruge akronym -lignende udtale af / s jeg k w əl / ( "efterfølger"), hvilket afspejler sprogets prerelease udvikling navn, "SEQUEL".
SQL -standarden har gennemgået en række revisioner:

År	Navn	Alias	Kommentarer
1986	SQL-86	SQL-87	Først formaliseret af ANSI
1989	SQL-89	FIPS 127-1	Mindre revision, der tilføjede integritetsbegrænsninger, vedtaget som FIPS 127-1
1992	SQL-92	SQL2, FIPS 127-2	Stor revision (ISO 9075), startniveau SQL-92 vedtaget som FIPS 127-2
1999	SQL: 1999	SQL3	Tilføjet regulært udtryksmatchning, rekursive forespørgsler (f.eks. Transitiv lukning ), udløsere , understøttelse af proceduremæssige og kontrol-af-flow-sætninger, ikke-kaloriske typer (arrays) og nogle objektorienterede funktioner (f.eks. Strukturerede typer ), understøttelse af integrering af SQL i Java ( SQL/OLB ) og omvendt ( SQL/JRT )
2003	SQL: 2003		Introducerede XML -relaterede funktioner ( SQL/XML ), vinduesfunktioner , standardiserede sekvenser og kolonner med autogenererede værdier (inklusive identitetskolonner)
2006	SQL: 2006		ISO/IEC 9075-14: 2006 definerer måder, hvorpå SQL kan bruges med XML. Det definerer måder at importere og lagre XML-data på i en SQL-database, manipulere dem i databasen og publicere både XML og konventionelle SQL-data i XML-form. Derudover lader det applikationer integrere forespørgsler i deres SQL-kode med XQuery , XML-forespørgselssproget udgivet af World Wide Web Consortium ( W3C ), for samtidig at få adgang til almindelige SQL-data og XML-dokumenter.
2008	SQL: 2008		Legaliserer ORDER BY uden for markørdefinitioner. Tilføjer INSTEAD OF triggers, TRUNCATE statement, FETCH klausul
2011	SQL: 2011		Tilføjer tidsdata (PERIOD FOR) (flere oplysninger på: Temporal database#History ). Forbedringer til vinduesfunktioner og FETCH -klausul.
2016	SQL: 2016		Tilføjer rækkemønstermatchning, polymorfe tabelfunktioner, JSON
2019	SQL: 2019		Tilføjer del 15, multidimensionale arrays (MDarray -type og operatorer)

Nuværende standard

Standarden betegnes almindeligvis med mønsteret: ISO/IEC 9075-n: åååå Del n: titel eller, som en genvej, ISO/IEC 9075 .

ISO/IEC 9075 suppleres af ISO/IEC 13249: SQL Multimedia og Application Packages (SQL/MM), der definerer SQL-baserede grænseflader og pakker til vidt udbredte applikationer såsom video, lyd og rumlige data . Interesserede parter kan købe SQL -standarddokumenter fra ISO, IEC eller ANSI. Et udkast til SQL: 2008 er frit tilgængeligt som et zip -arkiv.

Anatomi af SQL Standard

SQL -standarden er opdelt i 10 dele, men med huller i nummereringen på grund af tilbagetrækning af forældede dele.

Udvidelser til ISO/IEC -standarden

ISO/IEC 9075 suppleres af ISO/IEC 13249 SQL Multimedia og applikationspakker . Denne nært beslægtede men separate standard er udviklet af det samme udvalg. Det definerer grænseflader og pakker baseret på SQL. Målet er en samlet adgang til typiske databaseapplikationer som tekst, billeder, data mining eller rumlige data .

Tekniske rapporter

ISO/IEC 9075 ledsages også af en række tekniske rapporter, udgivet som ISO/IEC TR 19075. Disse tekniske rapporter forklarer begrundelsen for og brugen af ​​nogle funktioner i SQL, og giver eksempler, hvor det er relevant. De tekniske rapporter er ikke-normative; hvis der er uoverensstemmelse fra 9075, holder teksten i 9075. I øjeblikket tilgængelige 19075 tekniske rapporter er:

Alternativer

Der bør skelnes mellem alternativer til SQL som sprog og alternativer til selve relationsmodellen. Nedenfor er foreslået relationelle alternativer til SQL -sproget. Se navigationsdatabase og NoSQL for alternativer til relationsmodellen.

Distribueret SQL -behandling

Distributed Relational Database Architecture (DRDA) blev designet af en arbejdsgruppe i IBM fra 1988 til 1994. DRDA gør det muligt for netværksforbundne relationsdatabaser at samarbejde for at opfylde SQL -anmodninger.

En interaktiv bruger eller et program kan udsende SQL -sætninger til en lokal RDB og modtage tabeller med data og statusindikatorer som svar fra eksterne RDB'er. SQL -sætninger kan også kompileres og gemmes i eksterne RDB'er som pakker og derefter påberåbes med pakkens navn. Dette er vigtigt for effektiv drift af applikationsprogrammer, der udsender komplekse, højfrekvente forespørgsler. Det er især vigtigt, når tabellerne, der skal tilgås, er placeret i fjernsystemer.

Beskederne, protokoller og strukturelle komponenter i DRDA er defineret af Distributed Data Management Architecture . Distribueret SQL -behandling ala DRDA er karakteristisk for nutidige distribuerede SQL -databaser.

Kritik

Design

SQL afviger på flere måder fra sit teoretiske fundament, relationsmodellen og dens tuple calculus. I den model er en tabel et sæt tupler, mens tabeller og forespørgselsresultater i SQL er lister over rækker; den samme række kan forekomme flere gange, og rækkefølgen af ​​rækker kan bruges i forespørgsler (f.eks. i LIMIT -klausulen). Kritikere hævder, at SQL bør erstattes med et sprog, der strengt vender tilbage til det oprindelige fundament: se f.eks. Det tredje manifest .

Orthogonalitet og fuldstændighed

Tidlige specifikationer understøttede ikke større funktioner, f.eks. Primære nøgler. Resultatsæt kunne ikke navngives, og underforespørgsler var ikke blevet defineret. Disse blev tilføjet i 1992.

Manglen på sumtyper er blevet beskrevet som en vejspærring til fuld brug af SQL's brugerdefinerede typer. JSON -support skal f.eks. Tilføjes af en ny standard i 2016.

Nul

Begrebet Null er genstand for nogle debatter . Nullmarkøren angiver fraværet af en værdi og adskiller sig fra værdien 0 for en heltalskolonne eller en tom streng for en tekstkolonne. Begrebet Nulls håndhæver 3-værdislogikken i SQL , som er en konkret implementering af den generelle 3-værdsatte logik .

Dubletter

En anden populær kritik er, at det tillader dublerede rækker, hvilket gør integration med sprog som Python , hvis datatyper kan gøre det nøjagtigt at repræsentere dataene vanskeligt, med hensyn til parsing og fravær af modularitet.

Dette undgås normalt ved at deklarere en primær nøgle eller en unik begrænsning med en eller flere kolonner, der entydigt identificerer en række i tabellen.

Impedansfejl

I en lignende forstand som objekt -relationel impedansfejl , opstår der et mismatch mellem det deklarative SQL -sprog og de processprog, hvor SQL typisk er indlejret.

SQL -datatyper

SQL -standarden definerer tre slags datatyper :

• foruddefinerede datatyper
• konstruerede typer
• brugerdefinerede typer.

Konstruerede typer er en af ​​ARRAY, MULTISET, REF (erence) eller ROW. Brugerdefinerede typer kan sammenlignes med klasser i objektorienteret sprog med deres egne konstruktører, observatører, mutatorer, metoder, arv, overbelastning, overskrivning, grænseflader og så videre. Foruddefinerede datatyper understøttes iboende af implementeringen.

Foruddefinerede datatyper

Se også

• Wikibook SQL
• Objektdatabase
• Liste over relationelle databasesystemer
• Sammenligning af relationelle databasesystemer
• Sammenligning af objekt -relationelle databasesystemer
• D (specifikation af datasprog)
• Forespørgsel efter eksempel
• SQL syntaks
• Oracle PL/SQL
• Microsoft Transact-SQL (T-SQL)
• Online transaktionsbehandling (OLTP)
• Online analytisk behandling (OLAP)
• Data varehus
• Relationelt datastrømstyringssystem
• NoSQL
• MUMPS
• Hierarkisk databasemodel
• Stjerneskema
• Snefnug skema

Noter

Referencer

Kilder

SQL standarder dokumenter

ITTF offentligt tilgængelige standarder og tekniske rapporter

Den ISO / IEC Informationsteknologi taskforce udgiver offentligt tilgængelige standarder , herunder SQL. Tekniske rettelser (rettelser) og tekniske rapporter (diskussionsdokumenter) offentliggøres der.

SQL - Del 1: Framework (SQL/Framework)

Udkast til dokumenter

Formelle SQL -standarder er tilgængelige fra ISO og ANSI mod betaling. Til informativ brug, i modsætning til strenge standardoverholdelser, er sene udkast ofte tilstrækkelige.

• SQL: 2011 -udkast
• SQL-92 udkast

eksterne links

• 1995 SQL Reunion: People, Projects and Politics , af Paul McJones (red.) : Udskrift af et genforeningsmøde dedikeret til den personlige historie om relationelle databaser og SQL.
• American National Standards Institute. X3H2 Records, 1978–1995 Charles Babbage Institute Collection dokumenterer H2 -udvalgets udvikling af NDL- og SQL -standarderne.
• Mundtligt historieinterview med Donald D. Chamberlin Charles Babbage Institute I denne mundtlige historie fortæller Chamberlin sit tidlige liv, sin uddannelse ved Harvey Mudd College og Stanford University og sit arbejde med relationel databaseteknologi. Chamberlin var medlem af System R -forskergruppen og udviklede sammen med Raymond F. Boyce SQL -databasesproget. Chamberlin diskuterer også kort sin nyere forskning om XML -forespørgselssprog.
• Sammenligning af forskellige SQL -implementeringer Denne sammenligning af forskellige SQL -implementeringer er beregnet til at tjene som vejledning for dem, der er interesseret i at overføre SQL -kode mellem forskellige RDBMS -produkter, og inkluderer sammenligninger mellem SQL: 2008, PostgreSQL, DB2, MS SQL Server, MySQL, Oracle, og Informix.
• Event stream -behandling med SQL - En introduktion til real -time behandling af streamingdata med kontinuerlige SQL -forespørgsler
• BNF Grammatik til ISO/IEC 9075: 2003, del 2 SQL/Framework