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写给女朋友的 SQL 教程——历史和关系模型

zhouyang profile image Zhou Yang Originally published at 0xab.de ・1 min read

学习新概念经常陷入的误区之一是:先生硬地记下,而不是尝试理解其含义。读书时老师经常讲“要理解着记忆”,这个思想在此处也同理。一个新概念必然是为了解决一个问题而出现的,所以在介绍新概念之前,要首先了解其诞生的历史背景。

1970年代,IBM 的工程师从 Edgar F. Codd 的关系模型[1]中得到灵感,设计了一个用于操作他们的半结构化数据库 System R[2]的语言:SEQUEL (Structured English Query Language),由于商标原因后改称为 SQL。这也是经常有人将 SQL 读作 [siːkwəl] 的原因。SQL 先后在 System/38, SQL/DS, DB2 等基于 System R 的数据库上大放异彩,这让Oracle (Relational Software, Inc.) 从中得到了灵感。1979年,Oracle 发布了他们的第一个基于 SQL 的商用数据库:Oracle V2。SQL 在商用关系型数据库上的成功使得其成为了事实标准,ANSI 和 ISO 也随后相继采用 SQL 作为标准。

SQLStructured Query Language 的缩写,从字面上翻译过来是“结构化查询语言”。“查询”和“语言”两词容易理解,那么何为“结构化”?既然 SQL 为操作关系模型而设计的,那么要解释“结构化”就首先要解释什么是“关系模型”。

关系模型认为数据都是以关系的形式存在的。想象一张标准的 Excel 表,每一行代表着一条记录(元组),每一列代表着这条记录中的一个属性(字段)。在关系模型中,将这张表的结构称为关系模式 (relation schema), 表的值被称为关系。关系模式是对关系的描述。想象一张学生信息的表格,每个学生都要填写其姓名、学号、专业班级等信息,这些信息就是这个关系的属性;每个学生信息都是表格中的一行记录/元组。在学生填写表格之前。需要在表头给出每一列所需要填写的信息,表头中对每一列给出的约束就是关系模式。学生填写的一行行数据的集合是就是关系,关系是关系模式在某一时刻的内容。关系模式规定了关系的结构SQL 即是被设计用来对这种结构进行查询的语言

表1,学生表格的一种结构

姓名 学号 专业
张三 222016XXXX 软件工程

SQL 在成为结构化查询的事实标准后,其使用的范围已经不局限于 RDBMS 领域。比如在大数据领域中,几乎所有组件都离不开 Google 提出的“三驾马车”。在开源实现中,HDFS 和 MapReduce 这两驾马车组成了 Hadoop 的核心。但是 Hadoop 有非常陡峭的学习曲线,颇有“不食人间烟火”的高冷意味。既然 SQL 的通用性这么强,能否通过 SQL 来实现 Hadoop 的使用?于是 Hive 应运而生了。Hive 是一个数据仓库,它能够将 Hive SQL (一种类似 SQL 的语言[4])转换成 MapReduce 任务,从而提交到 Hadoop 集群上。


[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Relational_model

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_System_R

[3] 这里的数据库模式对应三级模式中的概念模式

[4] ISO 规定了 SQL 标准,各数据库采用不同了语法的方言

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