SQL标准的演变和发展
SQL标准是一种用于管理关系型数据库的语言，它定义了如何查询、插入、更新和删除数据库中的数据。随着时间的推移，SQL标准经历了多次演变和发展，不断增加了新的功能和能力。
1. SQL的起源
SQL（Structured Query Language）最早是在20世纪70年代由IBM的研究员们开发出来的一种数据库查询语言。它最初是用来操作IBM的关系型数据库系统（IBM System R）的。由于其简洁、易用和高效的特点，SQL很快被其他数据库系统采用，并成为了当今数据库领域的标准语言。
2. SQL标准的版本演变
SQL标准经过多次版本的更新和演变，不断增加新的功能和能力。以下是SQL标准的几个重要版本：
- SQL89: SQL89是最早的SQL标准，于1989年发布。它包含了最基本和最常用的SQL功能，如数据查询、插入、更新和删除等操作。这些功能是所有SQL数据库管理系统共同支持的基本功能。
- SQL92: SQL92是在SQL89的基础上进行扩展和完善的版本，于1992年发布。它增加了许多新的特性，如联合查询、子查询和嵌入式SQL等。
- SQL2003: SQL2003是SQL标准的一个重要里程碑，于2003年发布。它引入了许多先进的功能，如窗口函数、递归查询和XML处理等。SQL2003还增强了对对象关系映射（ORM）的支持。
- SQL2011: SQL2011是SQL标准的一个较新版本，于2011年发布。它进一步扩展了SQL的功能和能力，包括对空间数据、时间数据、分布式数据库和大规模数据处理的支持。
- SQL2016: SQL2016是SQL标准的最新版本，于2016年发布。它引入了许多新的功能，如JSON处理、行列转换和多维数据分析等。
3. SQL标准的演变对功能和能力的影响
随着SQL标准的不断演变和发展，SQL数据库管理系统的功能和能力也得到了不断提升。新的版本引入了许多先进的功能，增强了SQL对复杂数据结构和处理需求的支持。这使得SQL成为一种强大而灵活的数据库查询语言，广泛应用于各种行业和领域。
2. SQL2016标准的新功能和改进
- SQL2016标准引入了多个新功能和改进，以提供更好的数据处理和查询能力。
- 2.1 窗口函数的引入和完善
窗口函数是SQL2016标准中引入的一个重要功能，它与普通函数和聚合函数有所区别。窗口函数可以在查询的结果集中进行计算，并且可以在一个窗口内处理当前行和其他相关行的数据。它的应用场景包括排序、排名和分组计算等。使用窗口函数可以大大简化查询逻辑，提高查询效率。
2.1.1 窗口函数与普通函数和聚合函数的区别
普通函数和聚合函数只能对单行数据进行计算，而窗口函数可以对多行数据进行计算。
- 普通函数用于对查询结果中的每一行进行单独的计算，返回一个标量值，例如求绝对值或取字符串长度。
- 聚合函数用于对整个查询结果集进行汇总计算，返回一个聚合值，例如求平均值或求总和。
- 窗口函数用于对当前行以及与当前行相关的其他行进行计算，返回一个结果集。
2.1.2 窗口函数的应用场景和使用方法
窗口函数可以在排序、分组和聚合等操作之后使用，用于计算相对于当前行的其他行的值。
- 排序：窗口函数可以计算每个分组内的排序值。
- 排名：窗口函数可以计算每个分组内的排名。
- 分组计算：窗口函数可以对每个分组内的数据进行计算。
使用窗口函数可以通过指定窗口定义子句来定义窗口的范围，包括窗口的起始位置、结束位置和排序规则。
- 2.2 JSON的引入
SQL2016标准引入了对JSON数据的支持，使得在SQL中处理JSON数据变得更加方便和高效。
2.2.1 JSON的数据结构和特点
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它以键值对的形式组织数据，并支持嵌套和数组。
- 数据结构：JSON数据由键值对组成，其中键是字符串，值可以是字符串、数字、布尔值、对象或数组。
- 特点：JSON数据具有结构清晰、易于阅读和理解的特点，而且可以表示复杂的层次结构和关系。
2.2.2 JSON在SQL中的应用
SQL2016标准引入了一系列用于处理JSON数据的函数和操作符，可以在SQL查询中实现与JSON相关的操作。
- JSON函数：SQL2016标准提供了多个用于解析和操作JSON数据的函数，用于提取、修改和查询JSON数据。
- JSON路径表达式：SQL2016标准引入了一种用于定位JSON数据的路径表达式，可以根据路径的方式来访问JSON数据的特定部分。
- 2.3 其他SQL2016的新功能和改进
2.3.1 行模式匹配
SQL2016标准引入了行模式匹配功能，可以在查询中使用正则表达式来匹配和提取符合特定模式的数据。
2.3.2 多态表函数
SQL2016标准引入了多态表函数功能，可以在查询中使用表值函数的多态性，以提供更灵活和高效的查询操作。
SQL标准的兼容性和支持
SQL是用于控制数据库查询和数据存储结构的标准化语言。为了确保不同厂商数据库系统之间的兼容性和互操作性，国际组织和国家标准化组织制定和发布了SQL标准。
DBMS对不同SQL标准版本的支持情况
- 不同的数据库管理系统（DBMS）对不同的SQL标准版本的支持有所差异。
- 一些DBMS支持最新的SQL标准版本，而其他一些可能仅支持较旧的版本。
- DBMS通常会提供文档，详细说明其具体的SQL标准支持情况。
DBMS对SQL标准外功能的支持
- 除了SQL标准定义的功能，一些DBMS还提供了额外的功能和扩展。
- 这些功能和扩展可能是DBMS厂商自行定义的，不属于SQL标准的一部分。
- 这些功能和扩展可以提供更强大、更灵活的数据库查询和管理能力。
opengauss对SQL标准的支持
- opengauss是一款开源的关系数据库管理系统，可以与SQL标准兼容。
- opengauss通过遵循SQL标准，确保与其他DBMS之间的数据交互和迁移的兼容性。
- opengauss也支持一些SQL标准之外的功能和扩展，以满足用户的更高级需求。
4. SQL标准的应用和重要性
SQL作为一种访问关系型数据库的标准语言，自问世以来得到了广泛的应用。它被大型商用数据库产品如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等支持，也被很多开源数据库产品如MySQL、PostgreSQL等采用。
SQL标准在许多领域都得到了广泛的应用，包括企业管理、金融、医疗、电子商务、在线游戏等。在这些领域中，SQL标准被用于数据管理、数据分析、数据检索等各个方面。
SQL标准的重要性在于它提供了数据库管理系统的统一操作方式。不同数据库产品的差异很大，但通过遵循SQL标准，用户可以使用相同的语法和规则来操作不同数据库系统。这使得开发人员和数据库管理员可以更轻松地切换数据库产品，提高他们的工作效率。
SQL2003和SQL2016的常见问答Q&A
问题1：SQL标准是什么？
答案：SQL标准是指由国际标准化组织（ISO）和美国国家标准委员会（ANSI）等制定的关于数据库管理系统统一操作方式的规范。它定义了一种语言（SQL）以及数据库行为（例如事务、隔离级别等）。
SQL标准的目的是使不同厂商的数据库系统之间具有兼容性和互操作性，并确保在控制SQL查询行为和数据存储结构等方面的统一性。然而，各种数据库的SQL方言通常不可移植，存在一定的差异。
- SQL标准最早发布于1974年，最新的版本是SQL:2016。
- 常见的商业数据库产品如Oracle、DB2、SQL Server等大型数据库系统都支持SQL标准。
- SQL标准包含SQL核心标准和SQL扩展标准两部分，核心标准定义了最基本和常用的SQL功能，而扩展标准则引入了一些新的功能和改进。
问题2：SQL标准有什么版本？
答案：SQL标准有多个版本，每个版本都引入了新的功能和改进。
以下是一些SQL标准的版本：
- SQL:92（也称为SQL2）：这是SQL标准的一个重要版本，于1992年发布。它定义了许多查询和数据操作的语法和语义规则。
- SQL:2003：SQL:2003是ANSI和ISO于2003年发布的一个重要标准，它进一步扩展了SQL的功能，并引入了XML支持、联机分析处理（OLAP）等特性。
- SQL:2008：SQL:2008是SQL标准的一个版本，于2008年发布。它引入了一些新的功能和改进，如全球化支持、分析函数、嵌套表达式等。
- SQL:2011：SQL:2011是SQL标准的一个版本，于2011年发布。它添加了一些新的功能，如时序数据、多态表函数。
- SQL:2016：SQL:2016是SQL标准的一个重要版本，于2016年发布。它引入了一些新的功能和改进，如行模式匹配、JSON支持等。
问题3：SQL标准的主要特点是什么？
答案：SQL标准具有以下主要特点：
- 数据操作语言：SQL标准包括数据查询、插入、更新和删除等操作。
- 数据定义语言：SQL标准用于创建和修改数据库模式。
- 数据访问控制：SQL标准定义了对数据库的访问权限和安全性控制。
- 兼容性和互操作性：SQL标准确保不同厂商的数据库系统之间具有兼容性和互操作性。
- 功能扩展和改进：SQL标准的不同版本引入了新的功能和改进，以满足数据库技术的发展需求。
