Die Geschichte von SQL – wie alles begann

SQL – die Grundlage von Microsoft SQL Server

Die Datenbanksprache SQL dient nicht nur der Definition von Datenstrukturen in relationalen Datenbanken, sondern ermöglicht auch dem Bearbeiten und Abfragen von darauf basierenden Datenbeständen. Die effizienten und weltweit in Unternehmen der unterschiedlichsten Größe eingesetzten Datenbankverwaltungssysteme von Microsoft bauen auf dieser einzigartigen Datenbanksprache auf. Unter anderem Microsoft SQL Server 2019 erfreut sich einer großen Beliebtheit und ist in der Lage, beachtliche Datenmengen in kürzester Zeit zu verarbeiten.

Doch was trug zu der Entwicklung von SQL bei? In diesem Blogbeitrag schauen wir uns die Geschichte von SQL etwas näher an.

Ted Codd und das relationale Datenmodell

Die ersten Computerdatenbanken erschienen Ende der 1960er Jahre. Dies war damals ein wichtiges Forschungsgebiet. Viele Informatiker konzentrierten sich darauf, die Funktionsweise von Datenbanken zu verbessern. Einer von ihnen war Edgar Frank (Ted) Codd, ein englischer Informatiker, der bei IBM angestellt war. Bereits in den 1940er Jahren beteiligte er sich am Projekt Selective Sequence Electronic Calculator – dem weltweit ersten elektromechanischen Computer.

Aber wofür Codd wirklich berühmt ist, ist ein Artikel aus dem Jahr 1970 mit dem Titel „A relational model of data for large shared data banks“. Damit begann die Ära relationaler Datenbanken in der Informatik. Codd wird daher oft als Urvater von SQL bezeichnet. 1981 erhielt er den Turing Award, die höchste Auszeichnung in der Informatik, die manchmal als der Nobelpreis für die Informatik bezeichnet wird.

Als Codd seinen Artikel schrieb, waren hierarchische Datenbanken vorherrschend. Diese waren ziemlich unflexibel. Um Daten aus der Datenbank zu bekommen, musste ein separates Computerprogramm geschrieben werden. Die Daten waren für Nicht-Programmierer nicht zugänglich. Jede Änderung des Modells erforderte Änderungen bei dem Datenzugriffsmuster – mit anderen Worten, die Datenzugriffsprogramme mussten grundsätzlich neu geschrieben werden.

In seinem Artikel schlug Codd eine völlig neue Idee vor: die Modellierung von Daten mit dem mathematischen Begriff der Beziehungen. Das relationale Datenmodell von Codd ermöglichte mehr Flexibilität als hierarchische Datenmodelle. Neue Relationen können hinzugefügt werden, ohne bestehende Relationen zu modifizieren. Dank seiner Ideen ist die Arbeit mit Datenbanken viel einfacher geworden.

Mit der wichtigen Pionierarbeit wurde die Grundlage für Softwarelösungen wie Microsoft SQL Server geschaffen.

System R – ein wichtiges Forschungsprojekt

Codds Modell war nicht sofort erfolgreich. IBM wollte seine Vorschläge nicht umsetzen, da die hierarchische Datenbank IMS (Information Management System) seinerzeit äußerst erfolgreich war. Das Unternehmen wollte seine IMS-Einnahmen nicht durch die Entwicklung eines Konkurrenzprodukts schmälern. Es ist zu berücksichtigen, dass IMS noch heute weiterentwickelt wird, was den Erfolg unterstreicht.

Erst 1973 startete IBM System R, ein Projekt zur Erforschung von Codds Ideen für das relationale Datenmodell. Zwei an der Entwicklung von System R beteiligte Personen, Don Chamberlin und Ray Boyce, waren für die Erstellung der Abfragesprache verantwortlich.

Von SQUARE über SEQUEL zu SQL

In seinem bahnbrechenden Artikel schlug Codd eine Reihe von Operationen vor, die verwendet werden könnten, um Daten aus Beziehungen zu extrahieren. Sie können sich diese Operationen als die erste Abfragesprache für relationale Datenbanken vorstellen. Natürlich war die Syntax völlig anders als die von SQL, die wir heute kennen. Zu dieser Zeit arbeitete Don Chamberlin an hierarchischen Datenbanken und hatte die Sprache zum Abfragen dieser Datenbanken studiert.

Tatsächlich schlug Codd zwei verschiedene Sprachen für das relationale Modell vor: relationale Algebra und relationales Kalkül, auch als Sprache Alpha bekannt. Beide Sprachen verwendeten eine mathematische Notation mit Quantoren und verschiedenen mathematischen Operatoren.

Relationales Kalkül beziehungsweise Alpha wurde zur Grundlage für QUEL, die Abfragesprache für Ingres (Interactive Graphics Retrieval System), eine frühe relationale Datenbank, die von Michael Stonebraker an der University of California entwickelt wurde. Ingres hat sich zu vielen kommerziellen Datenbankanwendungen wie PostgreSQL entwickelt.

Noch bevor das System R-Projekt begann, entwickelten Chamberlin und Boyce eine Sprache namens SQUARE (Specifying Queries as Relational Expressions). Sie schätzten die Kraft von Codds Ideen, die es ihnen ermöglichten, ein paar Zeilen zu verwenden, um komplexe Abfragen auszudrücken, die Seiten in einer hierarchischen Datenbank einnehmen würden. Sie waren jedoch davon überzeugt, dass ihre Sprache einfacher und für normale Benutzer zugänglicher war als die Sprachansätze von Codd.

SQUARE war die Grundlage für die neue Abfragesprache von System R. SQUARE verwendete viele Indizes und einige mathematische Notationen. Chamberlin und Boyce beschlossen, die Sprache so anzupassen, dass es der Struktur eines englischen Satzes ähnelte. Die Entwickler nannten die modifizierte Fassung Structured English Query Language und verwendeten das Akronym SEQUEL dafür.

Zwei Dinge waren Chamberlin und Boyce beim Design von SEQUEL wichtig. Erstens wollten sie, dass es für normale Benutzer ohne mathematische oder Programmierkenntnisse zugänglich ist. Die Mitarbeiter von System R rekrutierten sogar eine Gruppe von Studenten, um SEQUEL zu lernen und zu sehen, ob sie die Syntax einfach fanden. Außerdem wollten sie, dass die Sprache Datenmodifikations- und Datendefinitionselemente enthält, was damals etwas sehr Neues war.

Schließlich haben Chamberlin und Boyce zwei Artikel über SEQUEL geschrieben: einen über die DML (Data Manipulation Language) und einen über die DDL (Data Definition Language), die zum Erstellen und Ändern von Datenbankstrukturen verwendet wird.

Und so wurde SEQUEL geboren. Später wurde SEQUEL wegen eines Markenrechtsproblems in SQL umbenannt.

Leider verstarb Ray Boyce kurz nachdem er den Grundstein für SQL gelegt hatte. Er bekam nie zu sehen, welche Auswirkungen es haben würde. 1974, etwa einen Monat nachdem er auf einer technischen Konferenz in Ann Arbor, Michigan, einen SEQUEL-Artikel vorgestellt hatte, starb er plötzlich an einem geplatzten Gehirnaneurysma. Er wurde nur 26 Jahre alt.

SQL wird Industriestandard

Im Laufe der Jahre hat sich SQL zu einem Industriestandard entwickelt. SQL und Datenbanken gehören derzeit zu den am schnellsten wachsenden Zweigen der IT-Branche. Diesen Trend aufzugreifen, kann sich auszahlen.

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