ISOIEC 9075-12023 信息技术.数据库语言SQL.第1部分框架（SQL框架）标准立项发展报告

信息技术数据库语言SQL第1部分：框架（SQL/框架）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—DatabaseLanguagesSQL—Part1:Framework(SQL/Framework)摘要随着数字经济与人工智能技术的迅猛发展，结构化查询语言（SQL）作为关系数据库系统的核心交互标准，已广泛应用于金融、政务、电信、智能制造及互联网等关键信息基础设施领域。ISO/IEC9075系列标准是国际范围内数据库语言领域最具权威性和基础性的技术规范，其中第1部分（SQL/框架）确立了SQL标准体系的总体架构、术语定义、概念模型及与后续各部分之间的协调映射关系，是整个SQL标准家族中具有纲领性和规范性的基础文件。本报告围绕ISO/IEC9075-1:2023的立项背景、技术内容、修订历程及产业应用价值进行系统梳理与专业解析。报告首先回顾了SQL标准三十余年的演进脉络，继而详细剖析2023版框架部分相较于前版（ISO/IEC9075-1:2016）的更新要点，阐述了该标准在支撑多模态数据管理、云数据库服务、分布式事务处理以及SQL新特性（如JSON、多态表函数、SQL/聚合等）方面所发挥的顶层协调作用。报告还介绍了国际电工委员会（IEC）联合国际标准化组织（ISO）下属联合技术委员会JTC1/SC32在标准制修订与维护中的工作机制，并以主要参编单位——美国国家标准协会（ANSI）下设INCITSDM32委员会及核心编辑单位Oracle公司为例，分析了其在标准制定过程中的具体贡献。最后，报告对SQL框架标准与我国数据库产业自主创新发展之间的关系进行了探讨，提出了加强我国在数据库国际标准领域实质性参与的对策建议，为相关科研机构、标准化工作组织和数据库研发企业提供参考与借鉴。关键词：SQL标准；ISO/IEC9075-1；数据库语言；标准化框架；关系数据库；国际标准；SC32Keywords:SQLStandard;ISO/IEC9075-1;DatabaseLanguage;StandardizationFramework;RelationalDatabase;InternationalStandard;SC321引言1.1标准立项背景结构化查询语言（StructuredQueryLanguage,SQL）自20世纪70年代由IBM公司提出以来，已从一种专用的关系数据库查询工具演变为全球范围内数据库系统事实上的通用语言标准。无论是传统的关系型数据库管理系统（如OracleDatabase、MicrosoftSQLServer、IBMDB2、PostgreSQL、MySQL），还是近年来兴起的大数据平台和云原生数据库（如Snowflake、GoogleBigQuery、AmazonRedshift），均以SQL作为其核心的数据访问与操作接口。SQL标准化的持续推进，对于保障数据库产品之间的互操作性、应用系统的可移植性以及数据资产的长期可用性，具有不可替代的关键作用。ISO/IEC9075系列标准由国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）联合设立的第1联合技术委员会（JTC1）下属第32分技术委员会（SC32，即数据管理与交换分技术委员会）负责制定与维护。其中，ISO/IEC9075-1作为该系列标准的“框架”部分，定义了SQL标准所依据的总体概念结构、术语约定以及各组成部分之间的逻辑关系，为其他各部分的研制提供了统一的理论基线和术语基础。1.2标准的基本信息本标准编号为ISO/IEC9075-1:2023，英文名称为“Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part1:Framework(SQL/Framework)”，于2023年6月1日正式发布，由国际电工委员会（IEC）作为发布机构之一对外出版发行。标准文本为电子版加密PDF格式，需要通过FileOpen插件进行数字版权管理（DRM）验证方可阅览，并限制在累计3台电脑上安装使用、总共可打印5次，售价为1489元人民币。该标准目前状态为“现行”（Active），是数据库语言标准化领域中最新的框架性指导文件。本标准的分类号为“信息技术用语言”（35.060），归属于国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）分类体系中关于信息技术编程语言与软件接口的范畴。从国别看，该标准由国际组织发布，工作语言为英语，在全球范围内适用。2SQL框架标准的演进历程2.1早期阶段：SQL标准的起源与初步成型SQL最初由DonaldD.Chamberlin和RaymondF.Boyce于1974年在IBMSanJose研究实验室开发，当时称为SEQUEL（StructuredEnglishQueryLanguage）。1986年，美国国家标准协会（ANSI）发布了第一个SQL标准——ANSIX3.135-1986，标志着SQL正式成为关系数据库语言的国家标准。1987年，国际标准化组织（ISO）在此基础上通过了ISO9075:1987，使SQL成为一项国际标准，这是ISO/IEC9075系列标准的源头。2.2系列化扩展：从单一标准走向标准家族随着数据库技术需求的不断深化和细化，单一标准的更新模式已经无法满足技术演进的节奏。1992年发布的SQL-92（ISO/IEC9075:1992）进行了全面而深入的修订，引入了模式操纵、动态SQL、连接表达式增强等特性，使SQL从一种“查询语言”转型为完整的“数据库语言”。此后，ISO/IECJTC1/SC32开始将SQL标准拆分为多个部分，以支持各自独立修订与扩展，同时保持整体框架的一致性。自1999年SQL:1999（亦称为SQL3）起，ISO/IEC9075被正式划分为多个部分，其中第1部分即为框架（SQL/Framework），负责定义所有其他部分所共享的术语、概念和结构规范。2.3持续迭代：从SQL:2003到SQL:2023在框架部分确立之后，SQL标准家族经历了数次大规模修订。2003年版（SQL:2003）引入了XML相关特性，2008年版（SQL:2008）完善了窗口函数和MERGE语句，2011年版（SQL:2011）增加了时态数据支持（SQL/Temporal），2016年版（SQL:2016）则将JSON数据类型和多态表函数（polymorphictablefunctions）纳入标准体系。2023年版在2016年版的基础上，主要针对新兴的数据处理需求进行了调整和完善。SQL标准家族目前由以下主要部分组成：-ISO/IEC9075-1:2023框架（SQL/Framework）-ISO/IEC9075-2:2023基础（SQL/Foundation）-ISO/IEC9075-3:2023调用级接口（SQL/CLI）-ISO/IEC9075-4:2023持久化存储模块（SQL/PSM）-ISO/IEC9075-9:2023外部数据管理（SQL/MED）-ISO/IEC9075-10:2023对象语言绑定（SQL/OLB）-ISO/IEC9075-11:2023信息与定义模式（SQL/Schemata）-ISO/IEC9075-13:2023Java程序设计语言绑定（SQL/JRT）-ISO/IEC9075-14:2023XML相关规范（SQL/XML）-ISO/IEC9075-15:2023多维数组（SQL/MDA）-ISO/IEC9075-16:2023SQL使用PGM（SQL/PGQ）等作为这些部分的上位文件，ISO/IEC9075-1:2023定义了各部分的组织方式、概念框架以及跨部分一致性规则。3ISO/IEC9075-1:2023核心内容解析3.1标准的结构与章节安排ISO/IEC9075-1:2023在结构上延续了前版的基本框架，同时根据技术发展需要进行了局部优化。标准正文包含如下主要章节：-第1章：范围（Scope）——明确本部分适用于SQL标准家族中所有其他部分，作为术语和概念的定义基础；-第2章：规范性引用文件——列出本部分引用的其他国际标准或公开规范；-第3章：术语和定义——统一了SQL标准家族的术语体系，确保各部分间语义一致；-第4章：概念（Concepts）——介绍了SQL标准中使用的抽象概念模型，包括数据类型的分类体系、表与视图的结构、事务处理模型、权限管理模型等；-第5章：SQL标准的各部分概述——逐部分介绍SQL标准家族的组成和各自功能；-第6章：一致性与合规性——规定了实现者声称符合SQL标准所需满足的通用条件；-附录：作为资料性附录或规范性附录，提供额外信息和示例。3.2关键概念模型更新相较于2016年版，2023年版框架部分在以下方面进行了重要的概念更新：（1）数据类型的扩展描述。框架部分对SQL标准中数据类型系统进行了更为系统的分类描述，将数据类型划分为预定义类型、构造类型和用户自定义类型三大类别，并增加了对半结构化数据（如JSON、XML）类型在SQL类型体系中的定位说明，从而为SQL/Foundation及SQL/XML等部分提供更清晰的上位指导。（2）SQL/聚合（SQL/Aggregate）相关框架描述。随着数据分析需求的快速增长，SQL标准中引入了用户自定义聚合函数的规范扩展。2023版框架部分补充了关于聚合函数扩展机制的顶层描述，明确了其在SQL计算模型中的位置。（3）SQL/PGQ（属性图查询）的引入。图数据模型在社交网络分析、推荐系统、知识图谱等领域得到了广泛应用。SQL:2023最大的技术亮点之一是将属性图查询（PropertyGraphQuery,PGQ）纳入标准体系。框架部分相应增加了对属性图数据模型的基本概念定义，将图、节点、边、标签、属性等核心概念纳入SQL标准家族的通用术语体系，为后续新部分的研制奠定了术语基础。（4）多态表函数（PTF）的框架性规范。多态表函数允许函数在编译期根据输入参数动态确定输出表的结构，是SQL标准在灵活性和表达能力上的重大突破。框架部分对这一机制的通用语义进行了说明，为此特性的实现者和使用者提供了统一的理解基线。（5）CLI与嵌入式SQL的协调。在对调用级接口（CLI）和嵌入式SQL（SQL/PSM）的描述上，2023版框架部分进一步明确了应用编程接口与语言嵌入之间的边界划分，为应用开发者选择合适的访问方式提供了更清晰的指导。3.3一致性定义一致性条款是标准具有可操作性的关键。ISO/IEC9075-1:2023规定，一个声称符合SQL标准的实现，应当至少在以下方面满足要求：-支持SQL/Foundation部分中定义的所有核心特性（包括必需特性和可选特性的组合规则）；-对于所声称支持的扩展部分（如SQL/XML、SQL/MDA等），应当完全实现该部分中规定的全部特性；-在所有已实现的特性中，数据处理行为须符合标准规定的语义要求；-不支持的特性不得“静默”返回错误结果，而应明确报告“不支持”的状态。框架部分并不针对具体的功能实现进行约束，而是通过对“特性（Feature）”的概念界定和分类，为其他各部分定义一致性的共同语言。4标准制修订机制与参与单位4.1SC32的组织架构与工作流程ISO/IECJTC1/SC32（数据管理与交换分技术委员会）是负责制定和维护SQL标准家族的国际标准化组织。SC32下设若干工作组（WorkingGroup），其中与SQL标准直接相关的是WG3（数据库语言工作组）。WG3汇集了来自各成员体的标准专家，包括数据库厂商代表、学术研究人员、用户方代表和政府机构人员，通过定期会议、技术文稿评审、缺陷报告处理和投票表决等机制推进标准演进。值得关注的是，SQL标准的修订并不意味着每版都发生颠覆性变更。SC32采用了一种被称为“连续性维护”（continuousmaintenance）的工作方式，即通过不断收集和审议行业反馈的缺陷报告（DefectReports,DRs）和技术增补请求，将经过验证的变更在下一个修订版中统一纳入。这种方式既保证了标准的动态演进，又维护了标准版本的相对稳定性。4.2主要参编单位详细介绍4.2.1美国国家标准协会（ANSI）与INCITSDM32作为SQL语言的发源地，美国在SQL标准的制定中始终发挥着核心作用。美国国家标准协会（ANSI）认可的国际信息技术标准委员会（INCITS）下设DM32技术委员会，专门负责数据库相关标准的美国国家立场制定和ISO/IECJTC1/SC32的国内对口工作。DM32汇集了Microsoft、Oracle、IBM、SAP、Teradata等大型数据库厂商的技术专家，以及来自学术界和用户组织的代表，形成了一支在数据库语言理论和实践两方面都具有深厚积累的标准工作团队。在ISO/IEC9075-1:2023的编制过程中，INCITSDM32承担了大量技术编辑工作，包括框架部分文本的起草、术语定义的修订和跨部分一致性审查。由于SQL标准各部分之间存在紧密的相互依赖关系，DM32提出并推动了“横切性一致”审查机制，确保在任何一部分发生修改时，其他部分和框架部分的术语和引用关系不会产生矛盾。这套机制在2023版的更新中得到了充分体现。4.2.2Oracle公司Oracle公司是SQL标准长期以来的主要贡献者和技术编辑单位之一。作为全球最大的关系数据库产品提供商，Oracle在SQL标准的制定中投入了大量的人力和技术资源。在ISO/IEC9075-1:2023的编写中，Oracle的技术专家主要负责框架部分中概念模型的撰写，特别是在多态表函数、SQL/PGQ属性图查询以及JSON数据类型等新扩展的顶层描述方面做出了突出贡献。Oracle的专家团队将产品开发过程中积累的实际需求和使用经验转化为标准提案，推动了SQL标准从“满足传统OLTP需求”向“覆盖分析型负载、半结构化和图数据”的综合方向发展。这种从工程实践到标准规范的转化路径，是SQL标准保持长盛不衰的关键原因之一。4.2.3中国参与情况中国是ISO/IECJTC1的积极成员体（P-member），全国信息技术标准化技术委员会（全国信标委，SAC/TC28）下设数据库工作组，负责对口参与SC32的工作。近年来，随着国内数据库产业的高速发展——以TiDB、OceanBase、GaussDB、达梦数据库等为代表的国产数据库产品在国内外市场取得了长足进步——中国在SQL国际标准制定中的参与度和话语权也在逐步提升。在ISO/IEC9075-1:2023的制定期间，中国专家积极参与了关于多态表函数和属性图查询等新特性的讨论，并在一致性测试方法的完善方面提出了建设性意见。5标准实施的意义与产业影响5.1对数据库产业的基础性支撑作用ISO/IEC9075-1:2023作为SQL标准家族的框架性文件，其发布对整个数据库产业链具有深远影响：第一，为数据库产品研发提供长期技术路线指引。框架部分定义了SQL标准的整体技术边界和发展方向，使各数据库厂商能够在产品规划中保持与国际标准的前瞻性对齐。特别是对于新兴的图数据库、多模数据库等产品形态，框架部分对新型数据模型的顶层描述为其在SQL体系中的融合提供了权威参照。第二，为应用系统可移植性提供制度保障。基于统一框架所制定的SQL标准各部分使得应用程序在不同数据库产品之间的迁移成本大幅降低。框架部分对特性编号和一致性分级的规范，使应用开发者能够准确了解不同产品的标准支持程度，从而在设计阶段就制定合理的兼容性策略。第三，为数据要素流通和数据资产管理提供标准化基础。在数据成为新型生产要素的时代背景下，SQL作为数据操作和交换的最主要接口语言，其标准化对于打破数据孤岛、促进数据资源的跨系统流动具有基础性的制度效能。5.2对我国数据库标准化工作的启示结合ISO/IEC9075-1:2023的最新内容，我国数据库标准化工作可以从以下几个方面加强推进：（1）加快对SQL:2023新增特性的本土化研究。建议国内标准化组织和数据库厂商系统翻译和分析2023版新增内容，特别是SQL/PGQ和多态表函数等特性，评估其在国产数据库产品中的实现可行性，并据此更新国产数据库的产品路线图。（2）积极参与国际标准制定，增强话语权。建议国内优势数据库企业加大向SC32/WG3派遣专家的力度，在标准讨论中充分反映中国数据库产业的实际需求和技术积累。尤其是在多模数据处理、人工智能与数据库融合等新兴方向，争取由中国提出具有