数据库精讲(7) | SQL的详细介绍

一.基本介绍

SQL（聆听i/ˈɛs kjuː ˈɛl/或聆听i/ˈsiːkwəl/，Structured Query Language:结构化查询语言）是一种特定目的编程语言，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基于关系代数和元组关系演算，包括一个数据定义语言和数据操纵语言。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》[10]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[13]。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。

二.历史

在1970年代初，由IBM公司San Jose,California研究实验室的埃德加·科德发表将数据组成表格的应用原则（Codd’s Relational Algebra）。1974年，同一实验室的D.D.Chamberlin和R.F. Boyce对Codd’s Relational Algebra在研制关系数据库管理系统System R中，研制出一套规范语言-SEQUEL（Structured English Query Language），并在1976年11月的IBM Journal of R&D上公布新版本的SQL（叫SEQUEL/2）。1980年改名为SQL。

1979年ORACLE公司首先提供商用的SQL，IBM公司在DB2和SQL/DS数据库系统中也实现了SQL。

1986年10月，美国ANSI采用SQL作为关系数据库管理系统的标准语言（ANSI X3. 135-1986），后为国际标准化组织（ISO）采纳为国际标准。

1989年，美国ANSI采纳在ANSI X3.135-1989报告中定义的关系数据库管理系统的SQL标准语言，称为ANSI SQL 89，该标准替代ANSI X3.135-1986版本。该标准为下列组织所采纳：

国际标准化组织（ISO），为ISO 9075-1989报告“Database Language SQL With Integrity Enhancement”
美国联邦政府，发布在The Federal Information Processing Standard Publication(FIPS PUB)127
目前，所有主要的关系数据库管理系统支持某些形式的SQL，大部分数据库至少遵守ANSI SQL89标准。

ANSI SQL92标准在交叉连接（cross join）和内部连接之上，新增加了外部连接，并支持在FROM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CHECK约束。创建临时表。支持cursor。支持事务隔离。

三.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。）[14]
表达式，可以产生任何标量值，或由列和行的数据库表
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语句也包括分号（";"）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。

四.语言特点

SQL是高级的非过程化编程语言，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，回提交的项集作为输出，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，在其他编程语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，在不特别考虑性能下。

SQL同时也是数据库文件格式的扩展名。

SQL包含四个部分：

数据定义语言
数据操纵语言
数据控制语言
事务控制语言

SQL函数

五.标准化

六.以SQL为基础的其他延伸语言

Transact-SQL
微软MS SQL-Server，以及Sybase Adaptive Server系列数据库所用的SQL
PL-SQL
Oracle 数据库所使用的SQL

七.安全问题

由于SQL指令在部分高级使用时，语法会依照特定条件来变换，而且若是表格中的字段过多时，许多开发人员都会习惯以字符串组立的方式创建SQL指令，而且又使用系统管理员级的账户连到数据库，因此让黑客有机会利用SQL的组立方式进行攻击，像是在指令中添加部分刺探性或破坏性的指令（例如DROP TABLE、DROP DATABASE或是DELETE * FROM myTable等具破坏性的指令），让数据库的数据或实体服务器被破坏，导致服务中断或是系统瘫痪等后果，或是以逻辑的漏洞，在密码栏写入特殊字符串(例如’ or ‘1’='1)，让该字符串形成的逻辑判断永远为真，或直接获取非查询条件的数据，而不需要知道密码，以达成非法登录系统的目的，此种攻击手法称为SQL注入（SQL injection）。

目前实务上较有效的防御方法，就是全面改用参数化查询。

八.参见

关系数据库
语言集成查询

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但行好事，莫问前程，下篇见~