ISOIEC 9075-22023 信息技术.数据库语言SQL.第2部分基础（SQLFoundation）标准立项发展报告

信息技术数据库语言SQL第2部分：基础（SQL/Foundation）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology-DatabaseLanguagesSQL-Part2:Foundation(SQL/Foundation)摘要关键词：SQL标准；数据库语言；ISO/IEC9075；基础规范；数据管理；标准化；信息技术AbstractAsglobaldigitaltransformationaccelerates,thedatabase,asthecoreinfrastructureofinformationsystems,reliesheavilyonstandardizationtoensuredatamanagementefficiency,systeminteroperability,andhealthyindustrialecosystemdevelopment.SQLhasevolvedoverhalfacenturysinceitsinceptioninthe1970stobecomethemostuniversallyadoptedstandardlanguageintherelationaldatabasedomain.TheISO/IEC9075series,astheauthoritativeinternationalspecificationforSQL,providesunifiedtechnicalguidancefordatabaseproductdevelopment,datamanagementapplications,andinformationsystemconstructionworldwide.Thisreportsystematicallyexaminestheprojectinitiationbackground,technicalcontent,revisionhistory,andapplicationvalueofISO/IEC9075-2:2023,Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part2:Foundation(SQL/Foundation).JointlydevelopedbyISOandIEC,thisstandardwasofficiallypublishedinJune2023andrepresentsthemostfundamentalcomponentoftheSQLstandardframework.ThereportanalyzesindetailthetechnicalarchitectureandspecificationcontentofSQL/Foundationinareasincludingdatatypedefinitions,datamanipulation,queryexpressions,andtransactionmanagement,elucidatingitsfoundationalpositionwithinthemulti-partSQLstandardsystem.Thereportfurtherproposesfuturedevelopmentprospectsfromtheperspectivesofindustrialapplication,technologicalinnovation,andstandardizationecosystembuilding.ThereportconcludesthatthecontinuedevolutionoftheSQL/Foundationstandardplaysanindispensablefoundationalroleinpromotinghigh-qualitydevelopmentofthedatabaseindustry,reducinginformationsystemintegrationcosts,andensuringsecureandcontrollabledataassets.Keywords:SQLStandard;DatabaseLanguage;ISO/IEC9075;FoundationSpecification;DataManagement;Standardization;InformationTechnology一、引言1.1立项背景数据库技术是信息技术领域的核心支撑技术之一，被誉为信息产业的"根技术"。自20世纪60年代末关系型数据库理论提出以来，数据库管理系统（DBMS）已广泛应用于金融、电信、政务、制造、医疗等国民经济各个领域，成为数字时代最重要的基础设施软件之一。在这一发展历程中，SQL语言作为关系型数据库的标准操作语言，其标准化工作始终扮演着关键角色。SQL语言最早由IBM公司于1974年提出，历经ANSIX3.135-1986、ISO/IEC9075:1989等早期标准版本，逐步确立了其作为关系数据库通用语言的国际标准地位。随着应用场景的不断拓展和技术架构的持续演进，SQL标准的内涵与外延也在不断丰富和扩展，从最初的基本数据定义和数据操作，逐步延伸到存储过程、触发器、对象关系特性、XML处理、OLAP分析、窗口函数、JSON支持等高级功能领域。1.2标准体系框架当前有效的ISO/IEC9075系列标准采用多部分结构，各部分相互配合、协同工作，共同构成完整的SQL标准体系。该系列标准各部分如下：-ISO/IEC9075-1:2023框架（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程序设计语言绑定例程与类型（SQL/JRT）；-ISO/IEC9075-14:2023XML相关规范（SQL/XML）；-ISO/IEC9075-15:2023多维数组（SQL/MDA）；-ISO/IEC9075-16:2023属性图查询（SQL/PGQ）；-ISO/IEC9075-17:2023使用SQL/JSON的JSON数据（SQL/JSON）。其中，ISO/IEC9075-2作为整个标准体系的基石，定义了SQL语言的核心语法和语义，是所有其他部分的基础和前提。1.3标准定位与作用ISO/IEC9075-2:2023在SQL标准体系中处于基础和核心地位。该标准完整定义了SQL语言的基本要素，包括数据类型、数据定义语句、数据操作语句、查询表达式、事务管理、安全性机制、完整性约束等核心内容。无论是数据库管理系统开发商、应用系统开发人员、数据库管理员，还是数据科学工作者，都直接或间接地依赖于该标准所规定的内容。从产业发展的角度来看，SQL/Foundation标准的确立与持续修订，对于推动数据库产品功能规范化、降低应用系统对不同数据库产品之间的迁移成本、保障数据管理的一致性和安全性、促进数据库技术人才的知识通用性等方面，均发挥着不可替代的基础性作用。二、标准技术概述2.1标准基本信息ISO/IEC9075-2:2023《信息技术数据库语言SQL第2部分：基础（SQL/Foundation）》由国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）下属的联合技术委员会ISO/IECJTC1（信息技术）下设的SC32分技术委员会（数据管理与交换）负责制定和维护。该标准于2023年6月1日正式发布，取代了此前的ISO/IEC9075-2:2016版本，是SQL/Foundation标准的最新修订版本。该标准的正式名称确定为"Informationtechnology—DatabaselanguagesSQL—Part2:Foundation(SQL/Foundation)"，分类号为"信息技术用语言"，属于信息技术领域的基础性语言标准。2.2技术架构与核心内容ISO/IEC9575-2:2023在保留SQL语言核心特性的基础上，对该标准的技术内容进行了系统性的修订与完善，重点围绕数据类型体系、查询功能、数据管理能力等方面进行了扩展与增强。从整体上而言，SQL/Foundation标准的技术内容涵盖了以下核心范畴：（1）数据类型体系。标准全面定义了SQL语言支持的数据类型及其语义规范，包括数值类型（精确数值类型与近似数值类型）、字符串类型（定长与变长字符类型）、二进制大对象（BLOB）、日期时间类型、间隔类型、布尔类型等基础数据类型。同时，标准还定义了用户自定义类型（UDT）的创建与管理机制，包括结构化类型、分布式类型（DISTINCTTYPE）以及类型化表的规范，为应用程序提供了灵活的数据建模能力。在大数据与实时分析场景下，标准还涵盖了相关数据类型的操作语义，确保各类数据在不同数据库产品中的行为一致性。（2）数据定义与操作。标准规定了数据库中各种模式对象（SchemaObject）的定义、修改和删除操作，包括表（Table）、视图（View）、索引（Index）、约束（Constraint）、触发器（Trigger）等数据对象的SQL语法和语义。在数据操作层面，标准完整定义了INSERT、UPDATE、DELETE、MERGE等数据修改操作以及SELECT查询操作的标准语法和执行语义。其中，MERGE语句提供了根据条件实现数据插入、更新或删除的原子性操作能力，在数据同步和数据仓库维护场景中具有广泛应用。（3）查询表达式与数据处理能力。查询能力是SQL语言的核心价值所在。ISO/IEC9075-2:2023全面规定了SQL查询表达式的语法和语义，包括基本查询块、连接表达式（INNERJOIN、LEFT/RIGHT/FULLOUTERJOIN、CROSSJOIN等）、子查询、集合操作（UNION、INTERSECT、EXCEPT）、分组与聚合（GROUPBY、HAVING）、排序（ORDERBY）等核心查询结构。在此基础上，标准还涵盖了窗口函数（WindowFunction）的完整规范，支持ROW_NUMBER()、RANK()、LAG()、LEAD()等分析函数的语法和语义定义，为复杂分析型查询提供了标准的语言支持。（4）完整性约束与安全性。标准定义了完善的完整性约束机制，包括主键约束（PRIMARYKEY）、唯一性约束（UNIQUE）、外键约束（FOREIGNKEY）、检查约束（CHECK）和非空约束（NOTNULL）等。这些约束机制确保了数据库中数据的完整性和一致性。在安全性方面，标准规定了用户权限管理机制，包括GRANT和REVOKE语句的语法和授权语义模型，为实现细粒度的数据访问控制提供了标准化的语言工具。（5）事务管理。标准明确定义了事务处理的基本规范和特性要求，规定了事务的开始、提交（COMMIT）和回滚（ROLLBACK）语义。标准涉及事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID属性）等核心特性的实现要求。值得注意的是，标准对事务隔离级别提供了规范化定义，包括READUNCOMMITTED、READCOMMITTED、REPEATABLEREAD和SERIALIZABLE四种隔离级别，为多用户并发访问场景下的一致性保障提供了标准依据。（6）嵌入式SQL与动态SQL。标准规定了SQL语句嵌入到宿主语言（如C、COBOL等）程序中的语法规则和实现要求，包括宿主变量（HostVariable）、游标（Cursor）的定义与操作、异常处理机制等。同时，标准还定义了动态SQL机制，支持在程序运行时动态构造和执行SQL语句，为构建通用性强的数据访问中间件和应用程序提供了标准接口规范。2.3版本演进与主要变化ISO/IEC9075-2标准自首次发布以来，经历了多次系统性的修订与更新。从2016版本到2023版本的主要变化可归纳为以下几个关键方面：在数据类型与格式支持方面，2023版进一步完善了对JSON数据类型操作的支持，增强了SQL语言对现代应用开发中广泛使用的半结构化数据模型的处理能力。该版本扩展了JSON相关函数和操作符的规范定义，为SQL/JSON（ISO/IEC9075-17）部分的有效实施奠定了更坚实的基础。同时，标准对时间戳和间隔类型的高精度处理能力进行了进一步明确。在查询功能与性能优化方面，2023版对窗口函数和集合操作等高级查询特性的语义进行了精细化修订，消除了若干歧义性表述，提高了标准文本的精确性和可实施性。新版标准还结合大数据处理的新需求，对相关语法和语义进行了适配性调整，增强了标准对现代分析型工作负载的适应性。在标准一致性方面，2023版修订了与SQL标准体系其他部分（如ISO/IEC9075-1框架、ISO/IEC9075-11信息与定义模式等）之间的引用关系与内容协调性，消除了各标准部分之间的交叉引用不一致问题。这一改进有助于标准使用者更加准确、便捷地理解和实施整套SQL标准。2.4标准文本格式与获取方式ISO/IEC9075-2:2023标准文本以电子版加密PDF格式提供，文件大小适中，约1分钟即可完成下载。标准文本采用数字版权保护（DRM）措施，用户需要使用FileOpen插件进行阅读，并确保电脑联网以完成授权验证。该标准文件对设备使用设置了一定限制，累计最多可在3台电脑上使用，并限制累计打印次数为5次。这一版权保护方案是国际标准化组织为维护标准知识产权而采取的技术措施，用户在获取标准文本时需注意相应的使用限制规定。标准售价为1837.0元人民币。三、标准的主要内容3.1基本概念与定义该标准清晰界定了SQL语言中使用的基本概念和术语，包括模式（Schema）、目录（Catalog）、SQL环境（SQL-environment）、客户端-服务器架构等核心概念的定义。标准对SQL语言的语法表示约定、词法元素（LexicalElements，包括关键字、标识符、字面量、分隔符等）的处理规则进行了系统规定，为标准的准确理解和一致实施提供了概念基础。同时，标准还定义了SQL会话（Session）和连接（Connection）管理机制的基础规范。3.2词法元素与语法约定标准规定了SQL语句的词法结构，包括标识符的命名规则（普通标识符与带引号标识符的区分）、关键字集的划分（保留字与非保留字）、数值字面量与字符串字面量的语法格式、注释的书写规范等。标准对SQL语法的形式化描述采用扩展的Backus-Naur范式（BNF），确保语法定义具有足够的精确性和无歧义性，为各数据库厂商的一致性实现提供了明确的技术规范。3.3谓词与条件表达式标准对SQL查询中的谓词（Predicate）和条件表达式进行了系统定义，包括比较谓词、BETWEEN谓词、IN谓词、LIKE谓词（支持模式匹配）、ISNULL谓词、EXISTS谓词、UNIQUE谓词、DISTINCT谓词、OVERLAPS谓词（时间重叠判断）、MATCH谓词（外键匹配）、SIMILARTO谓词（正则表达式匹配）等。这些谓词共同构成了SQL语言中数据筛选和条件判断的基础语法设施。3.4函数与表达式标准系统定义了SQL语言中的标量函数和集合函数（聚合函数）的语义规范。标量函数涵盖数值函数（如ABS、MOD、ROUND、TRUNCATE等）、字符串函数（如SUBSTRING、TRIM、UPPER、LOWER、CONCAT等）、日期时间函数（如EXTRACT、CURRENT_DATE、CURRENT_TIMESTAMP等）、转换函数（CAST、CONVERT）等。集合函数则包括COUNT、SUM、AVG、MIN、MAX等经典聚合函数。此外，标准还定义了CASE表达式（简单CASE与搜索CASE）、CAST表达式等条件逻辑和类型转换机制。3.5搜索条件与查询规范标准完整定义了WHERE子句中搜索条件（SearchCondition）的语法和语义，支持逻辑运算符（AND、OR、NOT）的组合使用、括号分组、子查询嵌套等复杂条件表达方式。在查询规范层面，标准详细规定了SELECT语句的完整语法结构，包括SELECT列表、FROM子句、WHERE子句、GROUPBY子句、HAVING子句、ORDERBY子句、OFFSET和FETCH分页子句、窗口子句等各个组成部分的语法规则与执行语义。标准还定义了查询表达式的求值顺序和多表连接的处理规则。3.6数据修改操作除了数据查询能力之外，标准还全面规范了数据修改操作的语法和语义。这包括INSERT语句（单行插入与多行插入、INSERTINTO...SELECT语句）、UPDATE语句（条件更新、关联更新）、DELETE语句（条件删除）、MERGE语句（条件性插入、更新或删除的合并操作）等。标准对这些操作的事务语义、触发器联动规则以及完整性约束检查时机进行了规范性定义。3.7目录与模式管理标准规定了SQL环境中目录（Catalog）和模式（Schema）的体系架构与管理操作，包括CREATESCHEMA、DROPSCHEMA、SETSCHEMA等操作的语义。这一内容为数据库对象的组织、命名空间管理和多租户部署等场景提供了标准化的逻辑结构框架。四、主持修订单位介绍4.1国家标准化管理委员会与全国信息技术标准化技术委员会在中国，SQL标准的对口管理工作主要由国家标准化管理委员会（SAC）统一领导，具体技术工作由全国信息技术标准化技术委员会（以下简称"全国信标委"）承担。全国信标委成立于1983年，是国家标准化管理委员会直属的全国性专业标准化技术组织，负责信息技术领域的标准化技术归口工作