ISOIEC 9075-42023 信息技术.数据库语言SQL.第4部分持久存储模块（SQLPSM）标准立项发展报告

信息技术数据库语言SQL第4部分：持久存储模块（SQL/PSM）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—DatabaseLanguagesSQL—Part4:PersistentStoredModules(SQL/PSM)摘要随着数字化转型的深入推进，数据库技术作为信息系统的核心基础设施，其标准化工作对保障数据一致性、系统互操作性和产业健康发展具有重要的战略意义。SQL（StructuredQueryLanguage）作为关系数据库领域的通用语言，其标准体系的持续演进直接关系到全球数据管理技术的走向。本报告聚焦于国际标准化组织（ISO）发布的最新标准——ISO/IEC9075-4:2023《信息技术数据库语言SQL第4部分：持久存储模块（SQL/PSM）》，从标准立项背景出发，系统分析了该标准的技术定位、核心修订内容及其在存储过程、函数、触发器、异常处理等数据库服务端编程关键领域的规范作用。报告详细阐述了该标准与SQL系列其他部分标准的协同关系，深入挖掘了其技术特征和应用价值，并介绍了主要参与制修订的标准组织及工作流程。本报告旨在为数据库技术研发人员、标准化工作者及行业管理者提供权威的参考依据，为推动我国在数据库领域的标准化战略布局与国际化对接提供有价值的决策支撑。关键词：SQL/PSM；持久存储模块；ISO/IEC9075-4；数据库标准；存储过程；SQL标准体系Keywords:SQL/PSM;PersistentStoredModules;ISO/IEC9075-4;DatabaseStandards;StoredProcedures;SQLStandardFamily一、引言1.1立项背景数据库技术自20世纪60年代末诞生以来，已经经历了从层次模型、网状模型到关系模型，再到面向对象、分布式、云原生等多元化技术范式的演变。在这一发展历程中，SQL语言以其声明性、集合操作性和高度标准化等优势，始终占据数据库语言的主导地位。1986年，美国国家标准学会（ANSI）发布了第一个SQL标准，此后，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（信息技术）持续推进SQL标准的国际化工作，形成了ISO/IEC9075系列标准。随着数据库应用场景持续拓展，单纯的SQL数据查询与操作语句已无法满足复杂业务逻辑的封装需求。存储过程、函数、触发器以及动态SQL等服务器端编程能力逐渐成为数据库管理系统的核心功能要求。然而，在早期各数据库厂商的实现中，这些服务端编程能力在语法格式、调用机制、错误处理等方面存在显著差异，极大地制约了应用系统的可移植性和互操作性。在此背景下，ISO/IECJTC1/SC32（数据管理与交换分技术委员会）正式启动了持久存储模块标准的制定工作，旨在为SQL数据库中存储过程、函数、触发器等的定义、调用和管理提供统一的语法和语义规范。1.2标准研制历程ISO/IEC9075-4历经多个版本的迭代演化，逐步走向成熟与完善。其发展历程大致可分为以下几个关键阶段：-1992年首次立项启动：SQL/PSM的早期工作始于20世纪90年代初期，原计划作为SQL3标准的一部分。由于内容复杂度和独立应用价值较高，最终单独成篇，作为ISO/IEC9075系列的第4部分予以发布。-1996年首次正式发布：该标准草案在1995年前后完成主要技术内容的编制，并经过多轮审查和修订后，于1996年正式发布第一版（ISO/IEC9075-4:1996），填补了SQL标准在持久存储模块领域的空白，为数据库厂商提供了统一的服务端编程语言规范参考。-此后历经多次修订换版：随着SQL标准体系的整体演进，特别是SQL语言核心部分（ISO/IEC9075-2）在1999年、2003年、2008年、2011年、2016年等多个版本中的持续更新，ISO/IEC9075-4也相应进行了同步修订。每次修订均围绕与核心SQL语言的语法一致性、语义协调性以及新型数据库特性的兼容性展开。-技术内容持续完善：在历次修订过程中，SQL/PSM标准逐步补充了游标操作、异常处理机制、动态SQL支持、嵌套调用、权限管理等功能特性。1.3本次修订（2023年版）的定位与意义本次发布的ISO/IEC9075-4:2023是该标准的又一次系统性修订，取代了此前发布的ISO/IEC9075-4:2016版本。作为SQL标准家族中的重要组成部分，SQL/PSM标准的持续更新对数据库技术生态的健康发展具有深远影响，其意义体现在多个层面：-产业层面：该标准为全球数据库产品提供了统一的服务端编程语言规范，促进了数据库市场的公平竞争和健康发展，降低了应用系统在不同数据库平台间迁移的成本。各主流数据库产品均在积极对标SQL/PSM标准，以提升其产品的标准符合度和市场竞争力。-技术层面：随着云数据库、分布式数据库、NewSQL等新型数据库架构的不断涌现，SQL/PSM标准的持续演进为这些新技术提供了语言层面的规范和引领，有助于避免技术碎片化，促进技术生态的良性演进。-应用层面：对于依赖数据库服务端编程能力的企业级应用系统（如金融、电信、政务等行业的关键业务系统），遵循SQL/PSM标准可以显著提升应用的可移植性和运维效率，降低对特定数据库厂商的技术锁定风险。二、标准范围与核心内容2.1标准范围界定ISO/IEC9075-4:2023规定了SQL数据库中持久存储模块（PSM）的语法和语义，包括数据库服务端程序单元的定义、声明、调用和管理机制。具体涵盖以下技术领域：-模式级程序单元的定义：包括存储过程（Procedures）和存储函数（Functions）的创建、修改和删除；-复合语句结构：包括语句块、条件控制语句（IF、CASE）、循环语句（LOOP、WHILE、REPEAT、FOR）以及顺序控制语句（LEAVE、ITERATE、RETURN）等；-变量声明与赋值：在程序单元内部声明局部变量、游标、条件处理程序等；-游标操作：在持久存储模块中声明、打开、提取、关闭和释放游标；-异常处理机制：包括条件声明（CONDITION）、条件处理程序（HANDLER）的声明与执行语义；-动态SQL：支持在程序单元内部构造和执行动态SQL语句；-权限控制：定义程序单元的执行权限及其与调用者权限之间的交互规则；-嵌套调用：支持程序单元间的相互调用以及递归调用。该标准是ISO/IEC9075系列标准不可分割的组成部分，其内容需结合ISO/IEC9075-1（框架）、ISO/IEC9075-2（SQL基础）以及ISO/IEC9075-11（信息与定义模式）等部分配套使用，共同构成完整的SQL标准体系。2.2标准关键修订点分析本次发布的ISO/IEC9075-4:2023与前一版本（2016年版）相比，主要在以下几个方面进行了修订和完善：-与SQL:2023核心标准的同步协调：作为SQL系列标准的有机组成，SQL/PSM标准需与同期发布的SQL基础标准（ISO/IEC9075-2:2023）在语法定义、术语体系、语义约束等方面保持高度一致。本次修订重点解决了SQL语言新特性在持久存储模块中的集成问题，包括数据类型扩展、新内建函数等。-修正已知缺陷与技术勘误：在标准实施过程中，各数据库厂商和应用开发者发现了一些标准文本中的技术缺陷、语义歧义和表述不一致问题。本次修订对这些问题进行了系统梳理和修正，提高了标准文本的精确性和可实施性。-增强与其他标准部分的兼容性：SQL/PSM与SQL系列中的对象能力增强（SQL/OLAP，即ISO/IEC9075-3）、调用级接口（SQL/CLI，即ISO/IEC9075-5）以及SQL/XML（即ISO/IEC9075-14）等存在技术交叉点。本次修订进一步加强了SQL/PSM规范与其他标准部分之间的兼容性和一致性。三、标准技术架构与典型应用3.1技术架构定位SQL/PSM标准在SQL标准体系中占据承上启下的关键位置。从标准架构的角度来看，SQL/PSM标准与ISO/IEC9075系列各部分的关联关系可从以下维度理解：-与框架标准（Part1）的关系：ISO/IEC9075-1:2023定义了SQL标准体系的整体框架、概念模型和术语体系，为包括SQL/PSM在内的所有组成部分提供了统一的概念基础和一致性约束。-与核心标准（Part2）的关系：ISO/IEC9075-2规定了SQL语言的核心语法和语义，包括数据类型、表定义、查询表达式、数据修改语句等基本功能。SQL/PSM标准是SQL核心功能的自然延伸——它利用核心SQL中的数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）能力，在模式对象层面定义了程序单元的创建与管理规则，并在程序单元内部支持完整的SQL数据操作功能。两者构成了从"声明式数据操作"到"过程式逻辑封装"的完整技术闭环。-与其他配套标准（Part3/5/14等）的关系：SQL/PSM中的程序单元可以通过调用级接口（ODBC/JDBC等）被外部应用程序调用，也可以与SQL/OLAP中的分析函数和窗口功能配合使用，处理更复杂的数据分析场景。在SQL/XML方面，SQL/PSM程序单元可用于封装XML数据的解析与转换逻辑，增强数据库的XML处理能力。-与信息与定义模式标准（Part11）的关系：数据库系统需要在系统目录（Catalog）中记录程序单元的定义信息和权限信息，ISO/IEC9075-11规范了这些元数据的结构化和标准化描述方式。3.2典型技术场景与应用价值在实际应用中，SQL/PSM标准定义的能力支撑着数据库服务端编程的核心场景，其应用价值突出体现在以下方面：（1）复杂业务逻辑的封装与复用SQL/PSM标准的核心价值之一在于支持将复杂业务规则以存储过程或函数的形式封装在数据库服务器端。这种方式将业务逻辑与数据紧密绑定，显著减少了应用层与数据库层之间的数据往返通信开销。在典型的企业级应用场景中，如银行利息计算、订单状态流转等涉及多条SQL语句和多表数据操作的复杂事务场景，通过存储过程将整个逻辑链路封装为一个原子操作单元，不仅有效保障了数据的一致性与完整性，而且降低了网络通信负荷，提升了系统整体性能。（2）数据一致性与完整性保障SQL/PSM标准中定义的触发器（Trigger）机制是数据库保障数据一致性的重要工具。触发器是一类特殊的持久存储模块，当特定表上的INSERT、UPDATE或DELETE操作发生时，数据库系统会自动触发执行预先定义的程序单元，从而在数据库层面自动实施复杂的完整性约束和业务规则。相比应用层校验，触发器机制具有更强的实时性和穿透力，无论数据变更来源于哪个应用入口，均能被统一约束，从而有效地保证了数据的质量。（3）批量数据处理与性能优化SQL/PSM标准中提供的游标操作和循环控制结构支持在数据库服务器端实现对大规模数据的高效批量处理。传统的逐行处理方式往往需要应用层反复发起SQL请求，效率低下。通过SQL/PSM实现批量数据加工——如批量数据清洗、转换、聚合计算等，可以在单一数据库会话中完成全部处理任务，大幅提升了数据处理效率和系统的整体吞吐量。（4）安全性与访问控制增强SQL/PSM标准还规定了程序单元的安全管理机制，包括定义时的权限要求、执行时的权限检查规则以及调用者权限与被调用者权限之间的交互机制。通过合理设计存储过程并将其作为数据访问的统一入口，可以实现细粒度的数据访问控制，有效防范SQL注入等安全威胁，增强系统整体的安全性。四、主要参与编制组织与标准化工作机制4.1国际标准化组织与SC32/WG3ISO/IEC9075-4:2023是由国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（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，DataManagementandInterchange）负责制定的。SC32的官方工作范围涵盖数据管理、数据交换及数据互操作相关领域的标准化工作，其下设有多个工作组（WorkingGroup），其中WG3（数据库语言，DatabaseLanguages）直接负责SQL标准系列的具体技术研制工作。WG3汇集了来自各成员国（包括美国、英国、德国、法国、日本、中国、韩国、加拿大等）的数据库领域专家和标准化工作者。该工作组通常每年召开两次面对面会议，同时结合远程会议方式开展常态化技术讨论。SQL/PSM标准文本的技术编辑（ProjectEditor）由具备深厚数据库理论与实践经验的技术专家担任，负责整合各方意见并维护标准文本的技术质量。各成员国通过其国家标准化机构（如美国的ANSI、中国的SAC）提交技术提案和评论意见，经工作组充分讨论后形成共识性决策。最终，标准草案需经过委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）等多个阶段的严格审查和投票程序后方可正式发布。4.2主要参与单位介绍——中国电子技术标准化研究院在ISO/IEC9075-4:2023的制修订过程中，来自中国的标准化技术机构深度参与了相关工作。其中，中国电子技术标准化研究院作为全国信息技术标准化技术委员会数据库国家标准的归口管理单位，在我国实质性参与SQL标准国际工作方面发挥着核心作用。中国电子技术标准化研究院（以下简称"电子标准院"）成立于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是我国电子信息领域标准化工作的国家级核心研究机构。该院长期承担全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）秘书处工作，在数据库、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术领域的标准研制中具有深厚的积累和广泛的影响力。在SQL/PSM标准的国际跟踪与国内转化方面，电子标准院联合国内高校、科研院所和数据库龙头企业，系统性开展了以下工作：-组织国内对口专家参与国际标准会议：电子标准院组建了由学术机构、数据库研发企业和行业用户专家构成的国内技术对口组，在每次SC32/WG3会议前组织国内专家对会议文件进行系统研究和预讨论，形成中国立场和提案，在国际标准制修订过程中积极表达中国意见。-推动国际标准向国家标准的转化：电子标准院积极推动ISO/IEC9075系列标准等同采用为国家标准（GB/T），此前已成功推动多个SQL相关国家标准发布实施。对于ISO/IEC9075-4:2023，电子标准院正在牵头组织该标准的翻译、技术审查和国标报批工作。-推动标准试验验证与应用推广：电子标准院依托其检测认证能力，持续推进数据库产品标准的符合性测试体系建设，面向国内数据库企业组织开展标准宣贯和应用培训，助力国产数据库产品提升标准符合度。五、发展趋势与展望5.1标准技术发展趋势随着数据管理技术的不断演进，SQL/PSM标准正面临新的发展机遇和挑战。展望未来，以下几个方向值得持续关注：新型数据库架构的兼容性扩展：云原生数据库、分布式数据库、HTAP（混合事务/分析处理）数据库等新型架构持续涌现。这些新型系统在存储引擎、计算模型和执行引擎方面各有创新，但大多仍需兼容SQL语言生态。SQL/PSM标准需要持续关注这些新型架构的特点，在语法定义上保持技术中立性，确保标准能够适应不同架构下的服务端编程需求。特别是在存储过程跨节点调度、分布式事务中的程序单元执行语义等方面，标准可能需要提供更高的灵活性。与新编程范式的融合：随着JavaScript、Python等编程语言在数据库服务端编程中的逐步应用（如PostgreSQL的PL/Python、PL/v8，Oracle的MLE等），SQL/PSM标准如何在保持自身语言特性的同时，为多语言扩展提供兼容框架，是一个值得关注的前沿议题。标准的未来演进方向可能包括定义多语言存储模块的统一框架、调用约定和安全边界。智能化与自动化趋势的响应：人工智能和机器学习技术在数据库管理与优化中的应用日益广泛。未来SQL/PSM标准可能需要为智能化的存储模块管理与优化提供基础性的规范支持，例如对存储模块执行性能特征的标准化描述等，为基于AI的数据库性能调优工具提供统一的元数据接口。5.2结论ISO/IEC9075-4:2023的发布是国际数据库标准化工作的重要阶段性成果，标志着持久存储模块领域的技术规范在精确