選擇性 XML 索引 (SXI)

文章
08/21/2023

適用於：SQL Server Azure SQL 資料庫 Azure SQL 受控執行個體

選擇性 XML 索引是除了一般 XML 索引之外，另一種可供您使用 XML 索引類型。選擇性 XML 索引功能的目標如下：

改善 SQL Server 中所儲存 XML 資料的查詢效能。
支援更快索引大型 XML 資料工作負載。
透過減少 XML 索引的儲存成本提升可調適性。

一般 XML 索引的主要限制在於會索引整份 XML 文件。這樣會導致幾項重大錯誤，例如，查詢效能降低與索引維護成本增加，這些大部分與索引的儲存成本相關。

選擇性 XML 索引功能可讓您僅從 XML 文件升級要索引的特定路徑。在建立索引時，這些路徑會經過評估，而這些路徑指向的節點會經過切割，並且儲存到 SQL Server 中的關聯式資料表。此功能使用 Microsoft Research 與 SQL Server 產品小組共同開發的高效率對應演算法。此演算法會將 XML 節點對應到單一關聯式資料表並達到絕佳的效能，同時只需要適度的儲存空間。

選擇性 XML 索引功能也支援在已由選擇性 XML 索引進行索引之節點上的次要選擇性 XML 索引。這些次要選擇性索引不但有效率，還能進一步提升查詢效能。

選擇性 XML 索引的優點

選擇性 XML 索引提供下列優點：

大幅提升對一般查詢負載之 XML 資料類型的查詢效能。
與一般 XML 索引相較之下，儲存需求更低。
與一般 XML 索引相較之下，索引維護成本減少。
不需要更新應用程式就能受益於選擇性 XML 索引的優點。

選擇性 XML 索引和主要 XML 索引

重要

在大部分情況下，建立選擇性 XML 索引會比一般 XML 索引獲得更佳的效能和更有效率的儲存。

但是，下列任一情況為真時，不建議使用選擇性 XML 索引：

對應大量節點路徑。
在文件結構中支援未知元素或未知位置中元素的查詢。

選擇性 XML 索引範例

在大約有 500,000 個資料列的資料表中將下列 XML 片段視為 XML 文件：

<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>

在這個簡單的結構描述中那麼多個資料列上建立主要 XML 索引，需要花很長的時間。查詢此資料也會因主要 XML 索引不支援選擇性索引而受到影響。

如果您只需要在 /book/title 路徑和 /book/subjects 路徑上查詢此資料，可以建立下列選擇性 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)
);

上述陳述式是 CREATE 語法的很好範例，您可在建立選擇性 XML 索引時使用。在 CREATE 陳述式中，首先提供索引的名稱，並且識別要索引的資料表和 XML 資料行。然後提供要索引的路徑。路徑有三個部分：

可唯一識別路徑的名稱。
描述路徑的 XQuery 運算式。
選用的最佳化提示。

如需有關這些元素的詳細資訊，請參閱相關工作。

支援的功能、必要條件和限制

支援的 XML 功能

選擇性 XML 索引支援 SQL Server 在 exist()、value() 和 nodes() 方法內支援的 XQuery。

對於 exist()、value() 和 nodes() 方法，選擇性 XML 索引包含足夠的資訊，可用來轉換整個運算式。
對於 query() 和 modify() 方法，選擇性 XML 索引只能用於節點篩選。
對於 query() 方法，不能使用選擇性 XML 索引來擷取結果。
對於 modify() 方法，不能使用選擇性 XML 索引來更新 XML 文件。

不支援的 XML 功能

選擇性 XML 索引不支援 SQL Server 實作 XML 所支援的下列功能：

索引包含複雜 XS 類型的節點：聯集類型、序列類型和清單類型。
索引包含二進位 XS 類型的節點：例如 base64Binary 和 hexBinary。
使用結尾包含萬用字元 * 的 XPath 運算式來指定索引的節點：例如，/a/b/c/*、/a//b/* 或 /a/b/*:c。
索引子系、屬性或下階以外的任何座標軸。 //<step> 案例可做為特殊案例。
索引 XML 處理指示和註解。
使用 id() 函數指定及擷取節點識別碼。

必要條件

下列必要條件必須存在，您才能在使用者資料表中的 XML 資料行上建立選擇性 XML 索引：

叢集索引必須存在於使用者資料表的主索引鍵上。
搭配選擇性 XML 索引使用時，使用者資料表的主索引鍵大小限制為 128 個位元組。
搭配選擇性 XML 索引使用時，使用者資料表的叢集索引鍵限制為 15 個資料行。

限制

一般需求和限制

每一個選擇性 XML 索引只能在單一 XML 資料行上建立
您無法在非 XML 資料行上建立選擇性 XML 索引
資料表中的每個 XML 資料行只能有一個選擇性 XML 索引
每一個資料表最多可以有 249 個選擇性 XML 索引。

所支援物件的限制

您無法在下列物件上建立選擇性 XML 索引：

檢視中的 XML 資料行
XML 資料行的資料表值變數
XML 類型變數
計算 XML 資料行
深度超過 128 個巢狀節點的 XML 資料行。

儲存體限制

對於 XML 文件中可加入至索引的節點數目，會有某一限度的限制。選擇性 XML 索引會將 XML 文件對應到單一關聯式資料表。因此，它不能在資料表的任一資料列中擁有超過 1024 個非 null 資料行。此外，疏鬆資料行的許多限制也會套用至選擇性 XML 索引，因為索引會使用疏鬆資料行進行儲存。

任一資料列中支援的非 null 資料行數目上限取決於資料行中資料的大小：

在最好的情況下，如果所有資料行都是 bit類型，則可支援 1024 個非 null 資料行。
在最差的情況下，如果所有資料行都是 varchar類型的大型物件，則只能支援 236 個非 null 資料行。

選擇性 XML 索引會在內部針對每一個索引的節點路徑使用一到四個資料行。依據索引路徑中實際的資料大小而定，可進行索引的節點總數範圍可從 60 個到數百個節點。

在最差的情況下，如果節點路徑定義中的部分或全部節點是使用 // 對應，則索引節點的最大數目為 60。
在最好的情況下，如果節點路徑定義中的節點都不是使用 // 對應，則索引節點的最大數目為 200。

選擇性 XML 索引會在您 CREATE 或 ALTER 索引時重建

當您 CREATE 或 ALTER 選擇性 XML 索引時，它會在單一執行緒的離線模式中重建。太多 ALTER 陳述式會對索引之 XML 文件上的查詢效能產生負面影響。

其他限制

查詢提示不支援選擇性 XML 索引。
Database Tuning Advisor 不支援選擇性 XML 索引和次要選擇性 XML 索引。

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