选择性 XML 索引 (SXI)

适用于:SQL Server Azure SQL 数据库 Azure SQL 托管实例

选择性 XML 索引是除了普通 XML 索引之外可供您使用的另外一种 XML 索引类型。 选择性 XML 索引功能的目标如下:

  • 改进对 SQL Server 中所存储 XML 数据的查询性能。

  • 支持更快速地对较大的 XML 数据工作负荷建立索引。

  • 通过减少 XML 索引的存储成本提高可伸缩性。

普通 XML 索引的主要限制是要对整个 XML 文档建立索引。 这导致了主要与索引的存储成本相关的几大缺点,例如降低了查询性能和增加了索引维护成本。

通过选择性 XML 索引功能,您可以从要建立索引的 XML 文档仅提升某些路径。 在创建索引时,将对这些路径进行评估,这些路径所指向的节点将被拆分并存储于 SQL Server 中的关系表内。 该功能采用了 Microsoft Research 与 SQL Server 产品团队合作开发的高效映射算法。 该算法将 XML 节点映射到单个关系表,实现了不同凡响的性能且只要求有限的存储空间。

该选择性 XML 索引功能还支持针对已按选择性 XML 索引建立索引的节点的辅助选择性 XML 索引。 这些辅助选择性索引是高效的并且进一步改进了查询性能。

选择性 XML 索引的优点

选择性 XML 索引具有下列优点:

  1. 极大改进了针对典型查询负荷的 XML 数据类型的查询性能。

  2. 与普通 XML 索引相比,降低了存储要求。

  3. 与普通 XML 索引相比,降低了索引维护成本。

  4. 无需更新应用程序即可享有选择性 XML 索引所带来的好处。

选择性 XML 索引和主 XML 索引

重要

在大多数情况下,通过创建选择性 XML 索引而不是普通 XML 索引,可以改善性能和提高存储效率。

但在以下任意一个条件成立时,不推荐使用选择性 XML 索引:

  • 您要映射大量节点路径。

  • 您要为未知元素或文档结构内未知位置中的元素支持查询。

选择性 XML 索引示例

请将下面的 XML 片段视为由大约 500,000 行构成的表中的一个 XML 文档:

<book>
    <created>2004-03-01</created>
    <authors>Various</authors>
    <subjects>
        <subject>English wit and humor -- Periodicals</subject>
        <subject>AP</subject>
    </subjects>
    <title>Punch, or the London Charivari, Volume 156, April 2, 1919</title>
    <id>etext11617</id>
</book>

对由这么多行构成的这个简单架构创建主 XML 索引会用较长的时间。 对此数据进行查询还面临这样一个问题,即主 XML 索引不支持选择性索引。

如果您仅需要对 /book/title 路径和 /book/subjects 路径查询此数据,则可以创建以下选择性 XML 索引:

CREATE SELECTIVE XML INDEX SXI_index
ON Tbl(xmlcol)
FOR
(
    pathTitle = '/book/title/text()' AS XQUERY 'xs:string',
    pathAuthors = '/book/authors' AS XQUERY 'node()',
    pathId = '/book/id' AS SQL NVARCHAR(100)
);

前面的语句是您在创建选择性 XML 索引时使用的 CREATE 语法的一个很好的例子。 在 CREATE 语句中,您首先为索引提供名称,并且标识要建立索引的表和 XML 列。 然后,您提供要建立索引的路径。 一个路径由三个部分构成:

  1. 唯一标识该路径的名称。

  2. 描述该路径的 XQuery 表达式。

  3. 可选的优化提示。

有关这些元素的详细信息,请参阅 相关任务

支持的功能、先决条件和限制

支持的 XML 功能

选择性 XML 索引在 exist()value()nodes() 方法内支持 SQL Server 所支持的 XQuery。

  • 对于 exist()value()nodes() 方法,选择性 XML 索引包含用于转换整个表达式的足够信息。

  • 对于 query()modify() 方法,选择性 XML 索引只能用于节点筛选。

  • 对于 query() 方法,选择性 XML 索引不用于检索结果。

  • 对于 modify() 方法,选择性 XML 索引不用于更新 XML 文档。

不支持的 XML 功能

选择性 XML 索引不支持在 XML 的 SQL Server 实现中支持的以下功能:

  • 对具有复杂 XS 类型的节点建立索引:联合类型、序列类型和列表类型。

  • 对具有二进制 XS 类型的节点建立索引:例如 base64Binary 和 hexBinary。

  • 使用在末尾包含通配符 * 的 XPath 表达式指定要建立索引的节点:例如 /a/b/c/*/a//b/*/a/b/*:c

  • 对子级、属性或后代以外的任何轴建立索引。 //<step> 的情况允许作为特例。

  • 对 XML 处理指令和注释建立索引。

  • 通过使用 id() 函数为节点指定和检索标识符。

先决条件

必须首先满足以下先决条件,然后才能对用户表中的 XML 列创建选择性 XML 索引:

  • 聚集索引必须存在于用户表的主键上。

  • 在用于选择性 XML 索引时,用户表的主键限制为 128 字节大小。

  • 在用于选择性 XML 索引时,用户表的聚集键限制为 15 列。

限制

一般要求和限制

  • 只能对单个 XML 列创建各个选择性 XML 索引
  • 不能对非 XML 列创建选择性 XML 索引
  • 表中的每个 XML 列只能具有一个选择性 XML 索引
  • 每个表最多可具有 249 个选择性 XML 索引。

对支持的对象的限制

不能对以下对象创建选择性 XML 索引:

  • 视图中的 XML 列
  • 具有 XML 列的表值变量
  • XML 类型变量
  • 计算出的 XML 列
  • 深度超过 128 个嵌套节点的 XML 列。

存储限制

对于可添加到索引中的 XML 文档中的节点数有一定的限制。 选择性 XML 索引将 XML 文档映射到单个关系表。 因此,在表的任何给定行中,选择性 XML 索引不能具有超过 1024 个非 Null 列。 此外,针对稀疏列的许多限制也适用于选择性 XML 索引,因为这些索引使用稀疏列来进行存储。

在任何给定行中支持的非 Null 列的最大数目依赖于列中的数据大小:

  • 在最佳情形下,在所有列的类型均为 bit时支持 1024 个非 Null 列。

  • 在最差情形下,在所有列均为 varchar类型的大型对象时仅支持 236 个非 Null 列。

选择性 XML 索引为建立索引的每个节点路径在内部使用一到四个列。 可建立索引的节点总数从 60 个节点到几百个节点不等,具体数目取决于已建立索引的路径中数据的实际大小。

  • 在最差情形下,在节点路径定义中使用 // 映射某些或所有节点时,已建立索引的节点的最大数目是 60。

  • 在最佳情形下,在节点路径定义中未使用 // 映射节点时,已建立索引的节点的最大数目是 200。

在执行 CREATE 或 ALTER 索引操作时,选择性 XML 索引将会重新生成

在您使用 CREATE 或 ALTER 语句对选择性 XML 索引执行操作时,将在单线程的脱机模式下重新生成该索引。 频繁使用 ALTER 语句会对针对已建立索引的 XML 文档执行的查询的性能造成负面影响。

其他限制

  • 在查询提示中不支持选择性 XML 索引。

  • 在数据库优化顾问中不支持选择性 XML 索引和辅助选择性 XML 索引。

另请参阅