了解 SQL Server 中的 XML
本主题概述了应在 SQL Server 中使用 XML 的理由，另外还提供了在本机 XML 存储和 XML 视图技术之间进行选择的准则，并给出了数据建模方面的一些建议。
关系或 XML 数据模型
如果您的数据已通过已知架构高度结构化，则关系模型可能最适合用于数据存储。SQL Server 提供了您所需的必要功能和工具。另一方面，如果结构是半结构化或非结构化的或者未知的，则必须考虑对这类数据进行建模。
如果您需要一个与平台无关的模型，以便通过使用结构和语义标记来确保数据的可移植性，则 XML 是一个不错的选择。此外，下列情况下，适于做此选择：
您的数据为稀疏数据，或您不了解数据的结构，或数据结构将来可能会有重大变化。
您的数据体现的是包容层次结构而不是在实体间的引用，并且可能是递归数据。
您的数据本身具有顺序性。
您希望基于数据的结构查询数据或更新部分数据。
如果上述条件均不满足，则应使用关系数据模型。例如，如果数据的格式为 XML，但是应用程序只使用数据库存储和检索数据，则必须使用 [n]varchar(max) 列。将数据存储在 XML 列中还有其他好处，包括让引擎确定数据格式是否正确或有效，以及支持对 XML 数据进行精细查询和更新。
在 SQL Server 中存储 XML 数据的理由
下面是一些使用 SQL Server 中的本机 XML 功能而不是在文件系统中管理 XML 数据的理由：
您希望以一种高效的事务处理方式来共享、查询和修改 XML 数据。精细的数据访问对于您的应用程序而言很重要。例如，您可能需要提取 XML 文档中的某些部分，或者您可能需要插入新的部分而不是替换整个文档。
您有关系数据和 XML 数据，希望在应用程序中进行关系数据和 XML 数据之间的互操作。
您需要语言支持，以便对于跨域应用程序可以进行查询和数据修改。
您希望服务器能够保证数据格式正确，并能够视情况根据 XML 架构来验证您的数据。
您希望对 XML 数据创建索引以实现高效的查询处理和良好的可伸缩性，并使用一流查询优化器。
您希望对 XML 数据进行 SOAP、ADO.NET 和 OLE DB 访问。
您希望使用数据库服务器的管理功能来管理 XML 数据。例如，这可能是备份、恢复和复制。
如果未满足这些条件中的任意一个，则最好是将数据存储为非 XML 数据，这是一种大型对象类型（如 [n]varchar(max) 或 varbinary(max)）。
XML 存储选项
SQL Server 中的 XML 存储选项包括：
本机存储，数据类型为 xml
数据以保留数据的 XML 内容的内部表示形式进行存储，这种内部表示形式包括包容层次结构、文档顺序、元素和属性值的相关信息。具体来说，就是保留 XML 数据的 InfoSet 内容。有关 InfoSet 的详细信息，请访问 http://www.w3.org/TR/xml-infoset。InfoSet 内容并不是文本 XML 的精确副本，因为其中未保留下列信息：无关紧要的空格、属性顺序、命名空间前缀和 XML 声明。
对于类型化的 xml 数据类型，xml 数据类型绑定到 XML 架构，后架构验证信息集 (PSVI) 将类型信息添加到信息集并按内部表示形式进行编码。这会显著提高分析速度。有关详细信息，请参阅 http://www.w3.org/TR/xmlschema-1 和 http://www.w3.org/TR/xmlschema-2 上的 W3C XML 架构规范。
在 XML 和关系存储之间映射
通过使用带批注的架构 (AXSD)，将 XML 分解到一个或多个表中的列。这可保留在关系级别上的数据保真度。因此，尽管忽略了元素间的顺序，但仍保留了层次结构。架构不能是递归的。
大型对象存储（[n]varchar(max) 和 varbinary(max)）
存储数据的精确副本。这对于特殊用途的应用（如法律文档）很有用。大多数应用不需要完全相同的副本，且 XML 内容（InfoSet 保真度）即可满足需要。
通常，您必须结合使用这些方法。例如，您可能想要在 xml 数据类型列中存储 XML 数据，并将属性从此列提升到关系列。或者想要使用映射技术将非递归部分存储到非 XML 列中，仅将递归部分存储到 xml 数据类型列中。
XML 技术的选择
XML 技术（本机 XML 与 XML 视图）的选择通常取决于下列因素：
存储选项
您的 XML 数据可能更适于大型对象存储（例如，产品手册），或更适于存储在关系列中（例如，转换为 XML 的行项）。每个存储选项都在不同程度上保留文档保真度。
查询功能
您可能会发现，基于查询的特性和对 XML 数据进行查询的程度，某一个存储选项比其他选项更合适。在两个存储选项中，对 XML 数据的精细查询（例如，XML 节点上的谓词评估）得到不同程度的支持。
对 XML 数据创建索引
您可能希望对 XML 数据创建索引以提高 XML 查询的性能。索引选项随存储选项的不同而不同，您必须做出适当的选择才能优化工作负荷。
数据修改功能
某些工作负荷涉及对 XML 数据进行精细修改。例如，在文档中添加新的部分，而其他工作负荷（如 Web 内容）则不涉及。对于您的应用程序来说，数据修改语言支持可能很重要。
架构支持
您的 XML 数据可通过架构进行说明，该架构可能是 XML 架构文档，也可能不是。对绑定到架构的 XML 的支持取决于 XML 技术。
此外，不同的选择具有不同的性能特征。
本机 XML 存储
您可以将 XML 数据存储在服务器中的 xml 数据类型列中。下列情况下，适于做此选择：
您希望使用一种简单的方法将 XML 数据存储在服务器上，同时保留文档顺序和文档结构。
您可能有对应于您的 XML 数据的架构，也可能没有。
您希望查询和修改 XML 数据。
您希望对 XML 数据创建索引，以提高查询处理的速度。
您的应用程序需要系统目录视图以管理您的 XML 数据和 XML 架构。
如果您的 XML 文档具有多种结构，或您的 XML 文档符合不同的或复杂的架构，而这些架构很难映射到关系结构，本机 XML 存储很有用。
示例：使用 xml 数据类型对 XML 数据进行建模
例如有一个 XML 格式的产品手册，其中每个主题对应单独的一章，而每章中又包含多节。一节可以包含多个小节。因此，<section> 是一个递归元素。产品手册包含大量混合内容、关系图和技术材料；数据是半结构化的。用户可能希望对感兴趣的主题执行上下文搜索，例如，在有关“索引”的章中搜索有关“聚集索引”的节，并查询技术数量。
适合 XML 文档的存储模型为 xml 数据类型列。这可保留 XML 数据的 InfoSet 内容。对 XML 列创建索引有利于提高查询性能。
示例：保留 XML 数据的精确副本
为了进行说明，假定政府条例要求您保留 XML 文档的精确文本副本。例如，这些文档可能为签署的文档、法律文档或股票交易单。您可能需要将文档存储在 [n]varchar(max) 列中。
对于查询，可以在运行时将数据转换为 xml 数据类型并针对此数据执行 Xquery。运行时转换开销可能很高，尤其是在文档较大的情况下更是如此。如果要频繁查询，则可以另外将文档存储在 xml 数据类型列中，并在从 [n]varchar(max) 列返回精确的文档副本时对文档创建索引。
XML 列可能为基于 [n]varchar(max) 列的计算列。但是，您不能对计算得出的 XML 列创建 XML 索引，也不能根据 [n]varchar(max) 或 varbinary(max) 列生成 XML 索引。
XML 视图技术
通过定义 XML 架构和数据库中的表之间的映射，可以创建持久性数据的“XML 视图”。通过 XML 视图，可使用 XML 大容量加载来填充基础表。您可以使用 XPath 1.0 版来查询 XML 视图；这种查询将被转换为针对表的 SQL 查询。与此类似，更新也会被传播到那些表。
在下列情况下，此技术很有用：
您需要拥有以 XML 为中心的编程模型，该模型使用建立在现有关系数据上的 XML 视图。
您有对应于您的 XML 数据的架构（XSD、XDR），该架构可能由外部伙伴提供。
数据中的顺序并不重要，或查询表数据不是递归的，或事先已知最大递归深度。
您希望使用 XPath 1.0 版通过 XML 视图查询和修改数据。
您希望通过 XML 视图来大容量加载 XML 数据，并将其分解到基础表。
这方面的例子有，作为用于数据交换和 Web 服务的 XML 公开的关系数据，以及具有固定架构的 XML 数据。有关详细信息，请参阅 MSDN Online Library。
示例：使用带批注的 XML 架构 (AXSD) 对数据进行建模
为了进行说明，假定您具有希望将其作为 XML 处理的关系数据（如客户、订单和行项）。请使用 AXSD 在关系数据上定义 XML 视图。通过使用 XML 视图可以将 XML 数据大容量加载到表，以及使用 XML 视图查询和更新关系数据。如果必须在 SQL 应用程序不间断工作时与其他应用程序交换包含 XML 标记的数据，该模型很有用。
混合模型
通常，关系数据类型列和 xml 数据类型列的组合适合于数据建模。可以将 XML 数据中的某些值存储在关系列中，而将其余或全部 XML 值存储在 XML 列中。这可获得更好的性能，您可以更好地控制对关系列创建的索引和锁定特征。
要存储在关系列中的值取决于您的工作负荷。例如，如果根据路径表达式 /Customer/@CustId 检索所有 XML 值，则将 CustId 属性的值提升到关系列并对其进行索引可以获得更快的查询性能。另一方面，如果您的 XML 数据是以非冗余方式广泛地分解在关系列中，则重新汇集的开销可能很大。
对于高度结构化的 XML 数据，例如，表的内容已转换为 XML，您可以将所有值映射到关系列，并且可能使用 XML 视图技术。
XML 数据的粒度
XML 列中存储的 XML 数据的粒度对锁定至关重要，在一定程度上，对更新也很重要。SQL Server 对 XML 数据和非 XML 数据都使用相同的锁定机制。因此，行级锁定会导致锁定行中的所有 XML 实例。当粒度较大时，锁定大型 XML 实例以便进行更新会导致多用户情况下的吞吐量下降。另一方面，过度分解会丢失对象封装，并增加重新汇集开销。
对于良好的设计而言，重要的是保持数据建模要求与锁定和更新特征之间的平衡。但在 SQL Server 中，实际存储的 XML 实例的大小并不十分重要。
例如，通过使用对部分二进制大型对象 (BLOB) 和部分索引更新（将存储的现有 XML 实例与其更新后的版本进行比较）的新支持，对 XML 实例进行更新。部分二进制大型对象 (BLOB) 更新在两个 XML 实例之间执行差异比较，并只更新差异之处。部分索引更新只修改那些必须在 XML 索引中更改的行。