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​SQL(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)中进行流处理。_sql语言应用

sql语言应用

SQL

SQLi/ˈɛs kjuː ˈɛl/或i/ˈsiːkwəl/,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。

SQL
声明式
設計者Donald D. Chamberlin
Raymond F. Boyce
實作者國際標準化組織/国际电工委员会
1974
当前版本
  • SQL:2023 (2023年6月1日)
型態系統類型系統, 強型別
操作系统跨平台
網站
主要實作產品
詳見資料庫系統列表
衍生副語言
SQL-86, SQL-89, SQL-92, SQL:1999, SQL:2003, SQL:2006, SQL:2008, SQL:2011
啟發語言
Datalog
影響語言
CQL, 语言集成查询, SOQL, Windows PowerShell, JPQL, 面向Java对象查询
SQL (file format)
.sql
application/sql
开发者ISO/IEC
初始版本1986年
最新版本

SQL:2016
2016年

格式类型Database
标准ISO/IEC 9075
免费格式?
网站www.iso.org/standard/63555.html

SQL基于关系代数和元组关系演算,包括一个数据定义语言数据操纵语言。SQL的范围包括数据插入、查询、更新和删除,数据库模式创建和修改,以及数据访问控制。尽管SQL经常被描述为,而且很大程度上是一种声明式编程(4GL),但是其也含有过程式编程的元素。

SQL是对埃德加·科德的关系模型的第一个商业化语言实现,这一模型在其1970年的一篇具有影响力的论文《一个对于大型共享型数据库的关系模型》中被描述。尽管SQL并非完全按照科德的关系模型设计,但其依然成为最为广泛运用的数据库语言。 

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,由公司San Jose,California研究實驗室()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D.D.Chamberlin和R.F. Boyce對在研制关系数据库管理系统System R中,研制出一套規範語言-(),並在1976年11月的IBM Journal of R&D上公布新版本的(叫/2)。1980年改名為。

1979年甲骨文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

图表显示了SQL语言元素组成的一个语句

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,但它是作为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,它允许用户在高层数据结构上工作。它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。而它的界面,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。它以记录项目〔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,这使它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:

SQL函数

函数描述
AVG平均值
COUNT计数(不含Null)
FIRST第一个记录的值
MAX最大值
MIN最小值
STDEV样本标准差
STDEVP总体标准差
SUM求和
VAR样本方差
VARP总体方差
UCASE转化为全大写字母
LCASE转化为全小写字母
MID取中值
LEN计算字符串长度
INSTR获得子字符串在母字符串的起始位置
LEFT取字符串左邊子串
RIGHT取字符串右边子串
ROUND数值四舍五入取整
MOD
NOW获得当前时间的值
FORMAT字符串格式化
DATEDIFF获得两个时间的差值

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ISO/IEC JTC 1, Information technology, Subcommittee SC 32, Data management and interchange维护。标准名称通常为如下模式:ISO/IEC 9075-n:yyyy Part n: title

年份名字别名注释
1986SQL-86SQL-87ANSI首次标准化
1989SQL-89FIPS 127-1小修改,增加了integrity constraint
1992SQL-92SQL2, FIPS 127-2大修改,成为现代SQL的基础
1999SQL:1999SQL3增加了正则表达式匹配、递归查询(传递闭包)、数据库触发器、过程式与控制流语句、非标量类型(arrays)、面向对象特性。在Java中嵌入SQL(SQL/OLB)及其逆(SQL/JRT)
2003SQL:2003增加XML相关特性(SQL/XML)、window functions、标准化sequences、自动产生值的列。对SQL:1999的新特性重新描述其内涵。
2006SQL:2006导入/导出XML数据与SQL数据库。XQuery
2008SQL:2008在cursor之外的ORDER BY语句。INSTEAD OF触发器。TRUNCATE语句。FETCH子句
2011SQL:2011增加时态数据(PERIOD FOR)。增强了window functions与FETCH子句
2016SQL:2016增加行模式匹配、多态表函数、JSON
2019SQL:2019增加了第15部分,多维数组(MDarray类型和运算符)。

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。
  • Part-6页面存档备份,存于): 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)。 它为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 9075ISO/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:

  • ISO/IEC 13249-1:2016 Part 1: Framework
  • ISO/IEC 13249-2:2003 Part 2: Full-Text
  • ISO/IEC 13249-3:2016 Part 3: Spatial
  • ISO/IEC 13249-5:2003 Part 5: Still image
  • ISO/IEC 13249-6:2006 Part 6: Data mining
  • ISO/IEC 13249-7:2013 Part 7: History
  • ISO/IEC 13249-8:xxxx Part 8: Metadata Registry Access MRA (work in progress)

以SQL為基礎的其他延伸語言

  • Transact-SQL

微軟MS SQL-Server,以及Sybase Adaptive Server系列資料庫所用的SQL

Oracle 資料庫所使用的SQL

安全問題

条目:SQL注入攻击和參數化查詢

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 TABLEDROP 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

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  15.  ANSI/ISO/IEC International Standard (IS). Database Language SQL—Part 2: Foundation (SQL/Foundation). 1999.

参见

外部連結

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