SQL的三维概况SQL起源于1970年代的IBMR系统，是关系型数据库的声明式查询语言。一句话引出三点：1.Relational（关系型）：一种基于关系代数理论的数据建模方法，其他建模方法如文档数据库、图数据库等。以SQL表的方式理解，任何数据集都可以抽象成一个二维表，每一行有一个元组（tuple），每个元组有多个属性列；将对数据集的查询抽象为一组算子的组合，即二维表的一组变换。常用运算符：关系表的变换选择（σ）：对于单个二维表，选择其中的部分行；对应SQL中的where子句投影(π)：对于单个二维表，选择其中的部分列；对应SQL中的selectxx子句naturaljoin(?)：对于两个二维表，按照某一列的等价值进行合并；对应SQL2中的join子句。声明式：与命令式相反，可以类比为编程接口。专注于描述而不是实现。举个例子感受一下：声明式：“查找今天教三的空闲教室”命令：“1.找出所有教三的教室2.查看每个教室的排班表，看是否空闲3.如果是free,addtheresultSet”3.查询语言（Query）：顾名思义，这是一种专门用来查询满足条件的数据的语言，比如“找教室”。虽然它是图灵完备的，但一般不会像一般的编程语言C++那样用来编写复杂的软件。SQL执行过程CMU15445课程地图SQL也是一种语言，所以它的执行过程类似于前端的编译器。参考上图（来自cmu15-445），大致可以分为几个步骤：解析：将适合人类阅读的文本转换成SQL语句，并进行基本的语法检查。然后基于关系代数，构造一个抽象语法树（AST，AbstractSyntaxTree）。叶子节点是表，中间节点是运算符。验证：检查插入的数据格式是否满足先前定义的模式。例如，如果学生表定义了三列：学号、姓名和课程，则每一行插入数据的属性不能超过三个。Planning：使用schema信息将语法树中的元素（各种有意义的名称）转化为内部表示（各种无意义且不重复的id），生成逻辑计划。优化：逻辑计划由多个数据转换操作组成。基于关系代数中运算符的一些性质（如交换性和结合性），我们可以调整变换的顺序和组合，使得查询消耗的资源（包括计算、存储和网络带宽等）最终生成一个物理执行计划，通常包括基于规则和基于成本的方法。Execution：执行优化后的执行计划（一般还是树形）。包括从外部存储中取数据到内存中，对内存中的数据进行各种转换。不管数据在外存中是什么形式，从内存中取出后都可以理解为上面说的二维表，然后按照树形结构应用各种算子进行计算。有时验证阶段也归入分析范畴，有时将执行阶段的表达式求值单挑出来，但总体职责就这几个，排列顺序也基本确定，只是划分可能不同。之后，每个阶段都会发表一篇短文。参考https://15445.courses.cs.cmu.edu/fall2022/notes/02-modernsql.pdfhttps://15445.courses.cs.cmu.edu/fall2022/notes/14-optimization.pdf数据库系统概念，章节第15章查询处理和第16章查询优化
