ISOIEC 9075-32023 信息技术.数据库语言SQL.第3部分调用级接口（SQLCLI）标准立项发展报告

信息技术数据库语言SQL第3部分：调用级接口（SQL/CLI）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—DatabaseLanguagesSQL—Part3:Call-LevelInterface(SQL/CLI)摘要随着信息技术的迅猛发展，数据库系统已成为各行业信息基础设施的核心组件，而结构化查询语言（SQL）作为数据库访问与操作的通用语言，其标准化工作对确保系统互操作性、可移植性和数据一致性具有举足轻重的意义。本报告围绕国际标准ISO/IEC9075-3:2023《信息技术数据库语言SQL第3部分：调用级接口（SQL/CLI）》的立项与发展展开系统性论述。首先，报告阐述了SQL标准体系的历史演进脉络，分析了调用级接口（CLI）在数据库应用开发中的重要地位与现实需求，明确了该标准修订立项的必要性与紧迫性。其次，报告详细梳理了ISO/IEC9075-3:2023的技术框架与核心内容，涵盖CLI的体系结构、功能特性、与宿主语言的绑定机制以及与其他SQL系列标准的协同关系，重点分析了该版本在兼容性、安全性、国际化支持等方面取得的技术改进。再次，报告对该标准的主要制修订单位——国际标准化组织ISO/IECJTC1/SC32数据库语言分技术委员会的组织架构及工作流程进行了介绍。最后，报告从技术发展和行业应用两个维度对该标准的实施前景进行了展望，指出SQL/CLI标准在推动数据库技术融合创新、促进数据要素价值释放方面将发挥更加关键的作用。本报告旨在为标准使用者提供全面的技术参考，为标准化工作者提供决策支持。关键词：数据库语言；SQL标准；调用级接口；SQL/CLI；ISO/IEC9075；标准化Keywords:DatabaseLanguage;SQLStandard;Call-LevelInterface;SQL/CLI;ISO/IEC9075;Standardization1引言1.1背景概述自20世纪70年代关系数据库模型提出以来，数据库技术经历了从层次模型、网状模型到关系模型的范式演进，并逐步发展出以SQL语言为核心的标准体系。SQL（StructuredQueryLanguage）作为关系数据库的标准查询语言，因其声明性、集合导向性和高度非过程化的特点，成为数据库管理系统（DBMS）产品实现数据定义、数据操纵、数据控制等功能的统一接口。然而，在实际应用中，应用程序往往需要通过宿主语言（如C、C++、COBOL等）调用SQL语句，以实现复杂的业务逻辑和数据操作，这就需要在应用程序与数据库管理系统之间建立一种标准化的、与宿主语言无关的调用机制。调用级接口（Call-LevelInterface,CLI）正是为满足这一需求而设计的标准化接口规范。ISO/IEC9075系列标准是国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合技术委员会JTC1下属的SC32分技术委员会（数据管理与交换）制定的一系列SQL标准，被广泛称为“SQL标准”或“ISO/IEC9075”。该系列标准自1986年首版发布以来，经历了多次修订和扩展，逐步形成了涵盖核心语言（Part1：框架）、基础（Part2：SQL/Foundation）、调用级接口（Part3：SQL/CLI）、持久化存储模块（Part4：SQL/PSM）、外部数据管理（Part9：SQL/MED）、对象语言绑定（Part10：SQL/OLB）、信息与定义模式（Part11：SQL/Schemata）、Java语言绑定（Part13：SQL/JRT）、XML相关规范（Part14：SQL/XML）以及多维数组（Part15：SQL/MDA）等多个部分的完整标准族。其中，Part3所规定的调用级接口定义了应用程序调用SQL数据库功能的函数调用语义和语法规则，是数据库连接层和应用开发框架的重要基础。1.2标准立项的必要性ISO/IEC9075-3:2023的立项与发布基于多方面的现实需求。首先，随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的快速发展，数据管理场景日益复杂多样，应用程序对数据库访问接口的功能性、安全性和灵活性提出了更高要求，原有的CLI规范需要不断修订以适配新兴技术需求。其次，数据库产品生态日趋丰富，不同厂商的数据库管理系统之间以及与多种编程语言和开发框架之间的互联互通需求日益迫切，统一的调用级接口标准是降低集成成本、消除技术壁垒的关键基础设施。再次，各主要数据库厂商（如Oracle、Microsoft、IBM、PostgreSQL社区等）在产品实现中对SQL/CLI规范的遵循程度和实现方式存在差异，通过标准修订可以进一步明确规范语义，减少歧义，提升实现的一致性。最后，ISO/IEC9075系列标准的总体框架调整和技术术语的演进也需要Part3同步更新，以保持标准族内部的协调统一。本报告旨在系统分析ISO/IEC9075-3:2023标准的立项背景、技术内容、制修订机制和应用价值，为数据库技术研发人员、应用开发工程师以及标准化管理人员提供一份兼具权威性和实用性的参考文件。2标准概述2.1标准基本信息ISO/IEC9075-3:2023《信息技术数据库语言SQL第3部分：调用级接口（SQL/CLI）》是由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合发布的最新版本标准。该标准属于ISO/IEC9075系列的第3部分，由ISO/IECJTC1（信息技术标准化技术委员会）下属的SC32分技术委员会（数据管理与交换）负责制修订和维护。标准于2023年6月1日正式发布，取代先前版本，目前状态为现行有效。标准的分类号为“信息技术用语言”，以英文编写，由ISO中央秘书处负责出版发行。2.2标准编制单位ISO/IEC9075-3:2023的制修订工作由ISO/IECJTC1/SC32/WG3（数据库语言工作组）具体承担。SC32是国际标准化组织在数据管理与交换领域的技术归口单位，其工作范围涵盖数据管理、数据交换、元数据标准化等方面。WG3工作组则专门负责SQL系列标准的制定与维护工作，其成员包括来自各国家标准化机构指派的专家、数据库技术领域的学术权威以及主要数据库厂商的代表。这些专家长期从事数据库技术研发、标准制定和产业实践工作，确保了标准的科学性、先进性和实用性。2.3标准版本沿革SQL/CLI标准的第一版作为ISO/IEC9075-3:1995发布，后经多次修订。ISO/IEC9075-3:2003进行了重大结构调整，将CLI与嵌入式SQL的绑定机制进行了更为清晰的划分，并引入了与国家语言字符集相关的细化规定。随后，该标准分别于2008年、2011年、2016年和2023年进行了多次修订更新。2023年版本是在SQL:2016框架基础上针对CLI部分的最新修订，其结构组织和内容编排采用模块化方式，以增强标准的可读性和可用性。2.4修订背景与需求分析2023年版标准的修订需求主要来源于以下几个方面：第一，SQL系列标准其他部分（尤其是SQL/Foundation和SQL/PSM）在近年来的修订中引入了新的数据类型、函数和语法结构，CLI规范需要同步更新以保持对新增特性的支持；第二，主流数据库产品在实现CLI接口时的实践经验和反馈意见需要在标准中加以吸收和明确；第三，随着安全需求的提升和隐私保护法规的不断完善，对数据库连接管理的安全性和审计能力提出了更高要求；第四，标准需要进一步优化文本表述和示例，帮助实现者更准确理解规范语义，减少实现偏差。3标准主要内容3.1SQL/CLI的体系结构SQL/CLI标准规定了应用程序调用SQL数据库功能时所使用的调用级接口，其体系结构建立在客户端-服务器计算模型基础上。在该模型中，应用程序（客户）通过CLI函数调用与数据库管理系统（服务器）进行交互，实现SQL语句的执行、结果集的处理和事务控制等功能。与嵌入式SQL（EmbeddedSQL）不同，CLI不需要预编译器，而是通过函数库的形式提供API接口，应用程序在运行时动态链接这些接口函数，从而实现了应用程序与数据库管理系统之间的松散耦合。SQL/CLI的体系结构核心包括以下要素：-环境（Environment）：CLI管理的顶层上下文，维护全局性状态信息，是所有连接和语句句柄的根级容器。-连接（Connection）：代表应用程序与数据库管理系统之间的一条逻辑链路，用于建立和终止与特定数据源之间的会话。-语句（Statement）：用于存放和管理SQL语句及其执行状态，支持SQL语句的准备、执行和结果获取。-描述符（Descriptor）：用于描述主机变量、参数和数据列的类型、长度、精度等信息，是应用程序与数据库之间数据交换的元数据基础。上述要素通过不透明句柄（handle）进行标识和管理，构成了CLI的分层句柄结构：环境句柄→连接句柄→语句句柄→描述符句柄。3.2核心功能规定ISO/IEC9075-3:2023标准对CLI的功能进行了系统化的规定，主要包括以下功能类别：（1）连接管理功能：包括分配和释放环境、连接和语句句柄（SQLAllocHandle、SQLFreeHandle），建立和终止与数据源的连接（SQLConnect、SQLDriverConnect、SQLDisconnect），以及获取连接属性（SQLGetConnectAttr）和设置连接属性（SQLSetConnectAttr）等功能。标准明确了连接串的构造规则和属性的语义定义。（2）语句执行功能：包括SQL语句的直接执行（SQLExecDirect）和准备执行（SQLPrepare、SQLExecute），语句属性的获取和设置（SQLGetStmtAttr、SQLSetStmtAttr），以及语句状态的迁移规则等。标准定义了语句生命周期中各状态之间的转换条件和约束。（3）结果集处理功能：包括结果集列的绑定（SQLBindCol）、数据获取（SQLFetch、SQLFetchScroll）、结果集元数据获取（SQLNumResultCols、SQLDescribeCol、SQLColAttribute）等功能。标准还定义了游标（cursor）的操作语义，包括游标的打开、推进、关闭等操作。（4）参数处理功能：包括参数绑定（SQLBindParameter）和参数元数据获取（SQLDescribeParam）等功能，支持输入参数、输出参数和输入/输出参数三种参数模式，以支持存储过程调用和参数化查询。（5）事务管理功能：包括提交（SQLEndTran）和回滚（SQLEndTran）操作，以及对事务隔离级别的设置与查询，确保应用程序能够在多个SQL语句之间维护事务的原子性和一致性。（6）目录函数（CatalogFunctions）：提供了一组用于获取数据库系统目录信息的函数，如SQLTables（获取表和视图列表）、SQLColumns（获取列信息）、SQLPrimaryKeys（获取主键信息）、SQLForeignKeys（获取外键信息）等。目录函数对于应用程序的元数据发现和动态查询构建具有重要意义。（7）诊断与错误处理功能：包括获取诊断记录（SQLGetDiagRec）和诊断字段（SQLGetDiagField）的功能，以及错误状态SQLSTATE的定义和分类。标准规定了诊断记录的构成规则和检索机制，为应用程序的错误识别与异常处理提供了统一的接口。3.32023版新增与修订内容相较于前一版本，ISO/IEC9075-3:2023在以下方面进行了重要修订和新增强化：（1）与SQL:2023核心特性的对接：新增了对SQL/Foundation部分新增数据类型（包括增强的JSON支持类型等）的CLI映射规则，明确了这些数据类型在宿主变量中的表示方法和数据转换规则。（2）安全性增强：进一步强化了连接属性的安全语义，增加了对认证机制和加密连接配置的说明性规定，为CLI在安全敏感环境中的部署提供了更为充分的指引。同时，标准对诊断记录中的安全相关信息字段进行了修订，增强了对安全审计场景的支持能力。（3）CLI扩展函数的完善：对CLI的扩展功能集的分类组织进行了调整，使其与各数据库厂商实现的接口保持更良好的对应关系，减少了实现中的歧义空间。（4）字符集国际化支持：修订了涉及多字节字符集和国际字符集处理的规则，确保不同语言文字环境下CLI应用的数据处理正确性。特别针对UTF-8和UTF-16编码环境下字符数据的长度计算和截断行为进行了更为明确的规范。（5）规范文本的优化：对全标准的术语定义进行了统一和规范，修正了先前版本中存在的表述不一致问题，更新了符合性测试的相关说明，使标准更便于实现者参照执行。3.4与SQL系列其他标准的协调ISO/IEC9075-3:2023与SQL标准家族的其他部分保持紧密的协调关系。具体而言：SQL/CLI与SQL/Foundation（Part2）中定义的数据类型、谓词、表达式、游标等概念保持一致，确保通过CLI执行的SQL语句与直接交互式SQL具有相同的语义；与SQL/PSM（Part4）中的存储过程调用机制相衔接，支持通过CLI调用持久化存储模块；与SQL/Schemata（Part11）中定义的信息模式视图相关联，目录函数的语义建立在信息模式的基础之上；与SQL/JRT（Part13）和SQL/OLB（Part10）中的相应绑定机制各司其职，共同构成完整的SQL语言绑定体系。标准间的这一协调机制保证了SQL标准族作为统一整体的内部一致性和互操作性。4主要制修订单位介绍4.1ISO/IECJTC1/SC32组织概况ISO/IECJTC1（联合技术委员会1）是国际标准化组织与国际电工委员会在信息技术领域共同设立的技术委员会，其工作范围涵盖信息技术的标准化。在JTC1的组织架构下，SC32（数据管理与交换分技术委员会）是专门负责数据管理与交换领域国际标准制修订工作的分技术委员会。SC32的工作范围覆盖数据管理框架、数据库语言、数据元表示、元数据注册、开放电子数据交换等方向，在信息化标准领域具有重要影响力。SC32的内部组织包含多个工作组（WorkingGroup），其中WG3（数据库语言工作组）负责SQL系列标准（ISO/IEC9075各部分）以及SQL/MM系列标准（ISO/IEC13249各部分）的研究与制修订工作。WG3的专家成员来自全球各主要国家的标准化机构、数据库学术研究机构以及重要的数据库技术和产品企业。4.2标准制修订流程ISO/IEC9075-3:2023的制修订过程遵循ISO/IECJTC1的标准化工作导则，按照标准制定阶段模型（NP→WD→CD→DIS→FDIS→IS）逐级推进。从标准修订需求的提出（NP阶段）到标准最终发布（IS阶段），期间需经过多轮的工作组草案（WD）讨论、委员会草案（CD）征求意见、国际标准草案（DIS）投票以及最终国际标准草案（FDIS）审批等环节。这一过程确保了标准内容的科学性、严谨性和广泛适用性。在WG3的工作实践中，技术内容的讨论通常在每年召开的工作组会议上进行，辅以电子邮件和网络会议等协商方式。各个国家成员体可派出代表参与WG3的工作，提交技术提案和修订意见。主要数据库厂商（如Oracle、Microsoft、IBM、SAP等）和开源社区（如PostgreSQL、MySQL等）也通过其专家代表参与标准讨论，反映产业界的实践经验和技术诉求。4.3SC32/WG3的贡献与作用SC32/WG3在SQL/CLI标准的长期演进中发挥了核心作用。工作组汇集了数据库语言领域的国际顶级专家，其成员既有深厚的学术素养，又有丰富的工程实践经验。WG3不仅负责ISO/IEC9075-3的技术维护，还承担着SQL标准体系中各部分的协调工作，确保SQL标准整体架构的一致性和技术内容的科学性。此外，WG3还与ANSIX3H2（美国国家SQL标准委员会）、中国全国信息技术标准化技术委员会数据库工作组等区域性和国家层面的对口标准化组织保持密切联络，推动SQL标准的国际协调与互认。5标准应用与实施5.1行业应用现状5.2SQL/CLI与ODBC