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本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)自公眾號(hào)CSDN（ID：CSDNnews）

作者 | Jennifer Ouellette

譯者 | 彎月

責(zé)編 | 屠敏

在 SQL 被引入的 45 年中，它經(jīng)歷了許多數(shù)據(jù)庫(kù)的誕生和消亡，也經(jīng)歷了許多數(shù)據(jù)處理方式的誕生和消亡。

以下為譯文：

四十五年前，兩位年輕的IBM研究人員在數(shù)據(jù)庫(kù)上提出了一種新的語(yǔ)言，這是一種關(guān)系型語(yǔ)言，它奉行一切數(shù)據(jù)可以被聲明性地操作和容易操作的思想。自Don Chamberlin和Ramond Boyce出版《SEQUEL：結(jié)構(gòu)化英語(yǔ)查詢語(yǔ)言》一書后的幾年里，關(guān)系模型和SQL已經(jīng)擴(kuò)展并被大量的技術(shù)所采納，如OLTP、OLAP、對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，甚至NoSQL等等。SQL同時(shí)也啟發(fā)了非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢語(yǔ)言設(shè)計(jì)：如SQL for Object-Database(用于對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL)，SQL for Object-Relational（用于對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL），SQL for XML、SQL for Spatial、SQL for Search、SQL for JSON、SQL for Timeseries、SQL for Streams等等。每個(gè)BI工具都使用各種各樣的SQL與數(shù)據(jù)交互。實(shí)際上，SQL是最成功的第四代語(yǔ)言。

“SQL是一種只有它自己的力量才能超越它的神秘手段。”——Lukas Eder

正如Don最近所說(shuō)的，SQL是基于關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)，目的是通過(guò)提供一個(gè)類似于英語(yǔ)的查詢語(yǔ)言來(lái)更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

• 聲明性的語(yǔ)言和流程（而不是程序性的）

• 使語(yǔ)言可組合以幫助輕松編寫復(fù)雜的查詢

• 和Edger F Codd開(kāi)發(fā)的關(guān)系模型共同工作

雖然大數(shù)據(jù)試圖為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)擴(kuò)展和替換關(guān)系型系統(tǒng)，但它們?cè)噲D使用相同的SQL語(yǔ)言。Hive, Impala、Drill、BigSQL使用的語(yǔ)言都深受SQL啟發(fā)，優(yōu)化器和執(zhí)行類似于SQL的MPP執(zhí)行。他們還定期添加新的SQL功能。所有這些都發(fā)生在你能想到的每種類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和模型上。SQL中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式、數(shù)據(jù)模型和查詢處理的分離帶來(lái)了顯著的好處。在SQL被引入的45年中，它經(jīng)歷了許多數(shù)據(jù)庫(kù)的誕生和消亡，也經(jīng)歷了許多數(shù)據(jù)處理方式的誕生和消亡。支持NoSQL運(yùn)動(dòng)的一些人暗示SQL和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)不能將會(huì)消亡，即使是無(wú)意的。但SQL陣營(yíng)已經(jīng)邁步前進(jìn)，Don Chamberlin最近說(shuō)道：“當(dāng)一種語(yǔ)言得到了普遍認(rèn)可，以至于其他語(yǔ)言開(kāi)始將自己定義為不是那種語(yǔ)言時(shí)，它必須做得非常好?！?/span>

另一方面，數(shù)據(jù)庫(kù)只是轉(zhuǎn)向了No-SQL。雖然目前對(duì)No-SQL的定義是“Not Only SQL”，但最初的想法是不使用SQL，而代之以其他語(yǔ)言和框架，如map-reduce。然而十年后，每個(gè)流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)都有了一個(gè)SQL變體：如Couchbase的N1QL，Cassandra的CQL，Elastic的ElasticSearch。你會(huì)說(shuō)，“MongoDB沒(méi)有SQL”。我會(huì)說(shuō)，“瞇眼想一想！你會(huì)看到一個(gè)非常簡(jiǎn)單的SQL實(shí)現(xiàn)。” 通過(guò)在MongoDB中使用一個(gè)簡(jiǎn)單的，有些程序化的，特別的設(shè)計(jì)，一些松散組合性的查詢，優(yōu)化以及許多創(chuàng)新都可以使用SQL完成。

雖然關(guān)系模型非常成功，但是數(shù)據(jù)庫(kù)支持各種數(shù)據(jù)模型：如JSON, Graph, XML, Timeseries, Spatial, Wide-column, Columnar, Document等等。大多數(shù)（如果不是全部）數(shù)據(jù)庫(kù)都有自己的SQL版本。如N1Q1(SQL for Jason)、SQL/XML、SQL from InfluxDB、SQL/Spatial、CQL in Cassandra等等，甚至NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)也實(shí)現(xiàn)了SQL和SQL啟發(fā)的查詢語(yǔ)言。即使在新的酷炫的“數(shù)據(jù)科學(xué)”世界中，SQL技能也是強(qiáng)烈推薦的。Lukas Eder在他的“must-see”談話中闡述了這一點(diǎn)。有關(guān)他的談話，請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)鏈接。

現(xiàn)在，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的SQL項(xiàng)目要比SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的項(xiàng)目多。

1、SQL 為何會(huì)成功？

1. 聲明性：你只需要聲明輸出，查詢引擎就會(huì)找出執(zhí)行查詢的最佳方式。優(yōu)化器，特別是1979年P(guān)at Selinger等人發(fā)明的基于成本的優(yōu)化器，幫助持續(xù)地改進(jìn)性能。這為每個(gè)新進(jìn)入者提供了一個(gè)很高的標(biāo)準(zhǔn)。最近一篇關(guān)于Apache Hive的論文就是一個(gè)復(fù)雜性和完善涉及的例子為什么SQL如此成功？
   

2. SQL不僅用于“查詢”，還用于更新數(shù)據(jù)、執(zhí)行事務(wù)。存儲(chǔ)過(guò)程，UDF通過(guò)將過(guò)程語(yǔ)言與聲明性SQL相結(jié)合來(lái)擴(kuò)展訪問(wèn)范圍。

3. SQL具有可塑性。它已經(jīng)多次標(biāo)準(zhǔn)化，每次都會(huì)添加一本功能齊全的書，一個(gè)充滿語(yǔ)法的商店，以及一個(gè)充滿關(guān)鍵詞的詞典。當(dāng)然，并非所有的SQL都是相同的。即使是RDBMS上的傳統(tǒng)SQL實(shí)現(xiàn)也不完全兼容，除非您小心地編寫SQL使其兼容。通過(guò)所有這些，SQL的原始精神得以保留。SQL的一個(gè)進(jìn)化的例子是SQL++。Don Chamberlin和Mike Carey教授討論了支持復(fù)雜數(shù)據(jù)模型的需求，使用戶和開(kāi)發(fā)人員可以輕松訪問(wèn)JSON中的數(shù)據(jù)。Don寫的書《SQL++ for SQL users：A Tutorial》介紹了SQL++的最新發(fā)展，SQL++這種語(yǔ)言是為靈活的JSON數(shù)據(jù)模型上的數(shù)據(jù)處理而設(shè)計(jì)的，它保持了與SQL的兼容。

4. 就像它所借用的英語(yǔ)一樣，SQL對(duì)新數(shù)據(jù)類型、訪問(wèn)方法和用例的新思想和擴(kuò)展持開(kāi)放態(tài)度。

5. SQL與數(shù)據(jù)表示的獨(dú)立性使其可以用于非關(guān)系數(shù)據(jù)：CSV, JSON和所有大數(shù)據(jù)格式。有些人把關(guān)系模型表示的剛性和SQL的剛性混為一談。實(shí)際上，對(duì)于任何給定的Schema，SQL允許你對(duì)任何數(shù)據(jù)格式執(zhí)行select-join-group-aggregate-project操作

2、評(píng)估SQL支持

既然SQL無(wú)處不在，那么你就需要在支持級(jí)別上進(jìn)行盡職調(diào)查。

1. 找出每個(gè)工作負(fù)載的特征和目標(biāo)。例如，交互式應(yīng)用程序，或交互式分析，或批量分析，或BI工作負(fù)載等等。

2. 支持的聲明反映了操作能力。

3. 在表達(dá)式（標(biāo)量、聚合、布爾值）、聯(lián)接（內(nèi)聯(lián)、左聯(lián)/右聯(lián)/全聯(lián)）、子查詢、派生表、排序和分頁(yè)（LIMIT / OFFSET）方面的語(yǔ)言能力。

4. 索引：沒(méi)有正確索引的SQL只是一個(gè)圖靈機(jī)器原型。

5. 優(yōu)化器：查詢重寫，選擇正確的訪問(wèn)路徑，創(chuàng)建最佳執(zhí)行路徑是使得SQL語(yǔ)言成為成功的第4代語(yǔ)言的原因。有些具有基于規(guī)則的優(yōu)化器，有些具有基于成本的優(yōu)化器，而有些則兩者都有。評(píng)估優(yōu)化器的質(zhì)量至關(guān)重要。典型的基準(zhǔn)（TPC-C、TPC-DS、YCSB、YCSB-JSON）在這里對(duì)你沒(méi)有幫助。

6. 正如我們常說(shuō)：“數(shù)據(jù)庫(kù)有三個(gè)重要方面：性能、性能和性能”。測(cè)量工作負(fù)載的性能很重要。YCSB和擴(kuò)展的YCSB-JSON將使評(píng)估更容易。

7. SDK：豐富的SDK和語(yǔ)言支持，加快你的開(kāi)發(fā)速度。

8. BI工具支持：對(duì)于大型數(shù)據(jù)分析，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接驅(qū)動(dòng)程序來(lái)支持BI工具通常非常重要。

N1QL的創(chuàng)建者Gerald Sangudi曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，SQL是成功的，因?yàn)樗砹藬?shù)據(jù)處理的基本操作。SQL支持一組豐富的操作：select-join-nest-unnest-group-aggregate-having-window-order-paginate-set-ops。這是我們（或機(jī)器）在指定數(shù)據(jù)操作時(shí)的想法嗎？雖然還有待觀察，但像Python和Java這樣的語(yǔ)言正在為數(shù)據(jù)的這些操作添加運(yùn)算符。也許，其他人也會(huì)效仿。SQL已經(jīng)進(jìn)入了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模型不曾涉足的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)：

SQL已死，但SQL將永存！