ISOIEC 9075-12023 信息技術(shù).數(shù)據(jù)庫語言SQL.第1部分框架（SQL框架）標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告

信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQL第1部分：框架（SQL/框架）標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—DatabaseLanguagesSQL—Part1:Framework(SQL/Framework)摘要隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為信息系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性日益凸顯。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會(huì)（IEC）聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)JTC1下屬的SC32數(shù)據(jù)管理與交換分技術(shù)委員會(huì)，持續(xù)致力于數(shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)的研制與修訂工作。SQL（StructuredQueryLanguage，結(jié)構(gòu)化查詢語言）作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的通用語言，自1986年首次發(fā)布以來，歷經(jīng)多次版本迭代，已發(fā)展成為全球數(shù)據(jù)管理與分析領(lǐng)域最具影響力的標(biāo)準(zhǔn)語言之一。本報(bào)告以ISO/IEC9075-1:2023《信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQL第1部分：框架（SQL/框架）》為研究對(duì)象，系統(tǒng)闡述該標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、修訂歷程、技術(shù)框架及核心內(nèi)容，深入分析其在SQL標(biāo)準(zhǔn)體系中的地位與作用，并結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等新興技術(shù)背景下數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，評(píng)估該標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性與前瞻性。該標(biāo)準(zhǔn)作為SQL系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)框架文件，定義了整個(gè)SQL標(biāo)準(zhǔn)體系的總體結(jié)構(gòu)、基本概念和通用術(shù)語，為SQL標(biāo)準(zhǔn)的各分部分提供了一致的概念基礎(chǔ)和引用框架。本報(bào)告旨在為國內(nèi)數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)制定部門及相關(guān)從業(yè)人員提供系統(tǒng)化的標(biāo)準(zhǔn)信息參考，同時(shí)為我國在數(shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局提供有益借鑒。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫語言；SQL；標(biāo)準(zhǔn)框架；國際標(biāo)準(zhǔn)體系；數(shù)據(jù)管理；結(jié)構(gòu)化查詢語言；標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展Keywords：DatabaseLanguages;SQL;StandardFramework;InternationalStandardSystem;DataManagement;StructuredQueryLanguage;StandardizationDevelopment一、引言1.1立項(xiàng)背景數(shù)據(jù)庫技術(shù)自20世紀(jì)60年代萌芽以來，經(jīng)歷了層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等發(fā)展階段，其中關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以其堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和簡潔的用戶接口，逐漸成為數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)的主流技術(shù)形態(tài)。1970年，E.F.Codd在其開創(chuàng)性論文《ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks》中首次提出關(guān)系模型理論，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。1974年，IBM公司的DonaldD.Chamberlin和RaymondF.Boyce在關(guān)系模型基礎(chǔ)上開發(fā)了SEQUEL語言（StructuredEnglishQueryLanguage），后更名為SQL，成為關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢語言的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用普及，各數(shù)據(jù)庫廠商紛紛推出各自的SQL方言，導(dǎo)致不同數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之間的互操作性面臨嚴(yán)重障礙。在此背景下，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于1986年首次發(fā)布了SQL標(biāo)準(zhǔn)，此后經(jīng)過1989年、1992年、1999年、2003年、2008年、2011年、2016年和2023年的多次修訂與擴(kuò)展，SQL標(biāo)準(zhǔn)已成為內(nèi)容最為豐富、體系最為龐大的國際標(biāo)準(zhǔn)之一。1.2標(biāo)準(zhǔn)修訂的必要性SQL標(biāo)準(zhǔn)體系已從最初單一的語法規(guī)范文件，擴(kuò)展為由多個(gè)部分組成的系列標(biāo)準(zhǔn)框架。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前ISO/IEC9075系列標(biāo)準(zhǔn)包含框架、基礎(chǔ)、調(diào)用級(jí)接口、持久化存儲(chǔ)模塊、外部數(shù)據(jù)管理、對(duì)象語言綁定、信息與定義模式、針對(duì)Java的SQL例程與類型、針對(duì)C語言的SQL/CLI、管理外部數(shù)據(jù)、XML相關(guān)規(guī)范等多個(gè)部分。其中，第一部分"框架"（SQL/Framework）作為整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系的綱領(lǐng)性文件，必須隨著其他部分的更新而同步修訂，以維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)部的協(xié)調(diào)一致性和概念定義的統(tǒng)一性。ISO/IEC9075-1:2023版本的發(fā)布，恰逢大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)管理提出更高要求的時(shí)代背景。本次修訂旨在進(jìn)一步完善SQL標(biāo)準(zhǔn)框架，使之更好地適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的需要，為SQL標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)演進(jìn)奠定基礎(chǔ)。二、標(biāo)準(zhǔn)概況2.1標(biāo)準(zhǔn)基本信息|項(xiàng)目|內(nèi)容||------|------||標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)|ISO/IEC9075-1:2023||標(biāo)準(zhǔn)名稱|信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQL第1部分：框架（SQL/框架）||英文名稱|Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part1:Framework(SQL/Framework)||標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)|現(xiàn)行||發(fā)布機(jī)構(gòu)|國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）與國際電工委員會(huì)（IEC）||發(fā)布日期|2023年6月1日||國別|國際組織||語言|英語||ICS分類號(hào)|35.060（信息技術(shù)用語言）||替代標(biāo)準(zhǔn)|ISO/IEC9075-1:2016|2.2標(biāo)準(zhǔn)體系定位ISO/IEC9075系列標(biāo)準(zhǔn)由ISO/IECJTC1/SC32（數(shù)據(jù)管理與交換分技術(shù)委員會(huì)）負(fù)責(zé)研制與維護(hù)，其下設(shè)有WG3（數(shù)據(jù)庫語言工作組）具體承擔(dān)SQL標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工作。SQL標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)設(shè)計(jì)遵循模塊化原則，各分部分既可獨(dú)立使用，又相互引用、協(xié)同配合。其中，第1部分（SQL/框架）規(guī)定了整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系的概念框架、術(shù)語定義、符號(hào)約定和各部分之間的引用關(guān)系，是整個(gè)SQL標(biāo)準(zhǔn)體系的"總綱"。三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容與技術(shù)框架3.1標(biāo)準(zhǔn)的總體結(jié)構(gòu)ISO/IEC9075-1:2023章節(jié)結(jié)構(gòu)如下：-第1章范圍：規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)適用范圍-第2章規(guī)范性引用文件：列明所引用的標(biāo)準(zhǔn)文件-第3章術(shù)語和定義：給出SQL標(biāo)準(zhǔn)中的基礎(chǔ)術(shù)語-第4章概念：明確SQL框架的基本概念-第5章語法約定：定義SQL文法表示規(guī)則-第6章符合性要求：說明實(shí)現(xiàn)需滿足的要求-第7章標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展：提供擴(kuò)展機(jī)制參考-附錄A：實(shí)現(xiàn)定義項(xiàng)匯總-附錄B：標(biāo)準(zhǔn)各部分交叉引用說明3.2核心內(nèi)容要點(diǎn)在概念描述方面，標(biāo)準(zhǔn)定義了SQL數(shù)據(jù)模型，即SQL數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)對(duì)象及其間關(guān)系的集合組成，這一模型是理解SQL標(biāo)準(zhǔn)各部分功能的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)還明確了SQL的實(shí)現(xiàn)方式與運(yùn)行環(huán)境的關(guān)系，對(duì)SQL客戶端與SQL服務(wù)器的概念進(jìn)行了界定。在語法約定方面，標(biāo)準(zhǔn)采用擴(kuò)展的巴科斯-瑙爾范式（BNF）描述SQL語法，并對(duì)語法符號(hào)、詞法元素、標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、字面量及注釋等進(jìn)行了形式化約定，確保了語法定義的精確性與無歧義性。在面向?qū)ο髷U(kuò)展方面，標(biāo)準(zhǔn)涵蓋用戶自定義類型、子類型、引用類型等特性以及相關(guān)方法、屬性等內(nèi)容的概述，反映了SQL標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)向?qū)ο箨P(guān)系方向演進(jìn)的技術(shù)趨勢(shì)。四、標(biāo)準(zhǔn)修訂過程與主要變化4.1標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)演進(jìn)歷程回顧SQL標(biāo)準(zhǔn)框架部分的技術(shù)演進(jìn)，1986年首版SQL標(biāo)準(zhǔn)（SQL-86）作為單一文本發(fā)布；1992年的SQL-92標(biāo)準(zhǔn)對(duì)語言進(jìn)行了重大擴(kuò)展，分級(jí)定義了入門級(jí)、過渡級(jí)和完全級(jí)三個(gè)符合性級(jí)別；1999年發(fā)布的SQL:1999引入了對(duì)象關(guān)系特性、遞歸查詢、觸發(fā)器等功能，并首次將標(biāo)準(zhǔn)拆分為多個(gè)部分，確立了SQL/框架部分作為基礎(chǔ)文件在系列標(biāo)準(zhǔn)中的統(tǒng)攝地位；2003年至2016年間發(fā)布的各次修訂，逐步引入了XML相關(guān)功能、行模式識(shí)別、屬性圖查詢等多類新特性。4.2ISO/IEC9075-1:2023版本的主要變化相較于ISO/IEC9075-1:2016版本，2023版框架文件進(jìn)行了多方面的修訂與更新：-術(shù)語體系的修訂與擴(kuò)充：新增或修訂了若干術(shù)語定義，以反映數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的最新成果，特別是在大數(shù)據(jù)處理、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)支持等方面，對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行了澄清和規(guī)范。-與新增SQL功能的銜接：2023版增加了一些新特性，包括更豐富的數(shù)據(jù)類型、增強(qiáng)的JSON支持、多維數(shù)組操作、窗口函數(shù)優(yōu)化等，框架部分同步增加了相應(yīng)概念的總括性描述。-與其他部分的一致性協(xié)調(diào)：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)各部分之間的引用關(guān)系進(jìn)行了梳理和更新，確保框架描述與各分部分技術(shù)內(nèi)容之間的一致性。-編輯性修訂：對(duì)文本進(jìn)行了編輯性修訂，提升了標(biāo)準(zhǔn)的可讀性和可用性。五、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用價(jià)值與行業(yè)影響5.1對(duì)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)的影響SQL標(biāo)準(zhǔn)框架部分為數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的開發(fā)提供了統(tǒng)一的技術(shù)基線，對(duì)于促進(jìn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要的引導(dǎo)作用。目前，全球主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品——包括OracleDatabase、MicrosoftSQLServer、IBMDb2、PostgreSQL、MySQL等——均聲稱支持SQL標(biāo)準(zhǔn)的部分或全部特性。標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性不僅降低了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)人員的培訓(xùn)成本，也為數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的測(cè)試認(rèn)證提供了技術(shù)依據(jù)，推動(dòng)了數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之間的良性競爭與協(xié)同發(fā)展。5.2對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的作用5.3在新興技術(shù)背景下的意義在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能快速發(fā)展的背景下，SQL標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。例如，多數(shù)大數(shù)據(jù)查詢引擎（如ApacheHive、SparkSQL、Presto等）均采用SQL作為查詢語言接口；云數(shù)據(jù)庫服務(wù)普遍兼容SQL語法，以保證用戶應(yīng)用的可遷移性；SQL/框架所確立的數(shù)據(jù)模型與操作語言體系也被圖數(shù)據(jù)庫、時(shí)序數(shù)據(jù)庫等新興數(shù)據(jù)庫形態(tài)所借鑒和擴(kuò)展。這些發(fā)展趨勢(shì)充分說明SQL框架標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域具有持久的生命力和適應(yīng)性。六、主要研制單位介紹6.1ISO/IECJTC1/SC32/WG3ISO/IECJTC1/SC32是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工委員會(huì)聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)第1分委員會(huì)下屬的"數(shù)據(jù)管理與交換"分技術(shù)委員會(huì)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)互操作性領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。SC32下設(shè)多個(gè)工作組，其中WG3專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)的研制。WG3匯聚了來自全球各主要數(shù)據(jù)庫技術(shù)強(qiáng)國和龍頭企業(yè)的資深專家，包括來自美國、英國、德國、日本、中國、加拿大等國家的標(biāo)準(zhǔn)化專家和數(shù)據(jù)庫技術(shù)專家。參與單位涵蓋Oracle、IBM、Microsoft等數(shù)據(jù)庫廠商，以及各主要國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)。該工作組長期致力于SQL標(biāo)準(zhǔn)的研制與維護(hù)工作，每年定期召開工作會(huì)議，審議標(biāo)準(zhǔn)修訂提案，協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)各部分之間的技術(shù)一致性。WG3的工作機(jī)制以技術(shù)提案為核心，各成員國和聯(lián)絡(luò)組織可提交技術(shù)貢獻(xiàn)文件，經(jīng)工作組討論形成共識(shí)后納入標(biāo)準(zhǔn)草案。SC32每年定期召開全體會(huì)議，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行審查和投票，確保標(biāo)準(zhǔn)制定過程的公開、透明和協(xié)商一致。七、結(jié)論與展望7.1總結(jié)ISO/IEC9075-1:2023《信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQL第1部分：框架（SQL/框架）》作為SQL標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)性綱領(lǐng)文件，系統(tǒng)定義了SQL標(biāo)準(zhǔn)的概念框架、術(shù)語體系、語法約定和符合性要求，為整個(gè)SQL標(biāo)準(zhǔn)體系提供了統(tǒng)一的概念基礎(chǔ)和總體架構(gòu)。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布標(biāo)志著SQL標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)演進(jìn)中進(jìn)一步完善了自身的基礎(chǔ)架構(gòu)，為SQL標(biāo)準(zhǔn)的各分部分之間的協(xié)調(diào)一致提供了堅(jiān)實(shí)的保障。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)日益多元化、復(fù)雜化的今天，SQL框架標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性和前瞻性對(duì)于數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)發(fā)展、應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)創(chuàng)新都具有重要的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。7.2未來展望展望未來，SQL標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)在以下方向持續(xù)深化演進(jìn)：其一，SQL標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理能力。隨著JSON等格式的深度集成，對(duì)圖數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、向量數(shù)據(jù)等新興數(shù)據(jù)類型的支持力度將不斷加大，以滿足人工智能和數(shù)據(jù)分析場(chǎng)景下多樣化的數(shù)據(jù)管理需求。其二，SQL標(biāo)準(zhǔn)將更加關(guān)注云原生數(shù)據(jù)庫環(huán)境和分布式數(shù)據(jù)管理的需求，在數(shù)據(jù)分布策略、一致性保障機(jī)制、多租戶支持等方面完善標(biāo)準(zhǔn)框架，為云數(shù)據(jù)庫服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化提供基礎(chǔ)性支撐。其三，隨著人工智能技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的深度融合，SQL標(biāo)準(zhǔn)可能引入更多面向智能化數(shù)據(jù)處理的語法構(gòu)件，例如向量檢索的嵌入查詢支持和與機(jī)器學(xué)習(xí)工作流的集成接口等。SQL框架標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)發(fā)展需要有行業(yè)領(lǐng)軍力量與科研機(jī)構(gòu)持續(xù)投入和深度參與，方能在新一輪數(shù)據(jù)技術(shù)變革中保持標(biāo)準(zhǔn)體系的先進(jìn)性與引領(lǐng)性，為全球數(shù)據(jù)管理技術(shù)的健康發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化支撐。參考文獻(xiàn)[1]ISO/IEC9075-1:2023,Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part1:Framework(SQL/Framework)[S].Geneva:ISO/IEC,2023.[2]ISO/IEC9075-2:2023,Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part2:Foundation(SQL/Foundation)[S].Geneva:ISO/IEC,2023.[3]CoddEF.Arelationalmodelofdataforlargeshareddatabanks[J].CommunicationsoftheACM,1970,13(6):377-387.[4]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T12991.1-2008信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQL第1部分：框架[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.[5]MeltonJ,SimonAR.SQL:1999—UnderstandingRelationalLanguageComponents[M].SanFrancisco:MorganKaufmannPublishers,2002.[6]ISO