Azure SQL Database 和 SQL 受控執行個體的多模型功能

發行項
04/26/2023

多模型資料庫可讓您以多個格式儲存和使用資料，例如，關聯式資料、圖形、JSON 或 XML 文件、空間資料和機碼值組。

Azure SQL 系列產品會使用關聯式模型，為各種一般用途的應用程式提供最佳效能。不過，Azure SQL 產品 (例如 Azure SQL Database 和 SQL 受控執行個體) 不限於關聯式資料。它們可讓您使用緊密整合到關聯式模型的非關聯式格式。

在下列情況下，請考慮使用 Azure SQL 的多模型功能：

您有一些更適合 NoSQL 模型的資訊或結構，而且您不想使用不同的 NoSQL 資料庫。
大部分資料都適用於關聯式模型，而且您需要在 NoSQL 樣式中建立部分資料的模型。
您想要使用 Transact-SQL 語言來查詢和分析關聯式和 NoSQL 資料，然後將該資料與可使用 SQL 語言的工具和應用程式整合。
您想要套用資料庫功能，例如記憶體內部技術，以改善分析的效能或 NoSQL 資料結構的處理。您可以使用異動複寫或可讀取的複本來建立資料的複本，並從主資料庫卸載一些分析工作負載。

下列各節描述 Azure SQL 最重要的多模型功能。

注意

您可以在相同的 Transact-SQL 查詢中使用 JSON 路徑運算式、XQuery/XPath 運算式、空間函式和圖形查詢運算式，以存取您儲存在資料庫中的任何資料。任何執行 Transact-SQL 查詢的工具或程式設計語言，也可以使用該查詢介面來存取多模型資料。這是與多模型資料庫 (例如Azure Cosmos DB) 的主要差異，其可提供資料模型的特殊 API。

Graph 功能

Azure SQL 產品提供圖形資料庫功能，以將資料庫中的多對多關聯性模型化。圖形是節點 (或頂點) 和邊緣 (或關聯性) 的集合。節點代表實體 (例如，人員或組織)。邊緣代表它所連接的兩個節點之間的關聯性 (例如，按讚或好友)。

以下是讓圖表資料庫變成唯一的一些功能：

邊緣是圖形資料庫中的第一級實體。它們可以有相關聯的屬性或內容。
單一邊緣可以彈性地連接圖形資料庫中的多個節點。
您可以輕鬆地表達模式比對和多躍點導覽查詢。
您可以輕鬆地表達遞移閉包和多型查詢。

Graph 關聯性和圖形查詢功能都已整合到 Transact-SQL 中，並享有使用 SQL Server 資料庫引擎作為基礎資料庫管理系統的優點。 Graph 功能使用以圖形 MATCH 運算子增強的標準 Transact-SQL 查詢來查詢圖形資料。

關聯式資料庫可達成圖形資料庫所能進行的任何作業。不過，圖形資料庫可以輕鬆地表達某些查詢。您可以根據下列因素來決定選擇哪一種：

您需要建立階層式資料模型，其中一個節點可以有多個父系，因此您無法使用 hierarchyId 資料類型。
您的應用程式有複雜的多對多關聯性。隨著應用程式演進，會加入新的關聯性。
您需要分析互連的資料和關聯性。
您想要使用圖形特定的 T-SQL 搜尋條件，例如 SHORTEST_PATH。

JSON 功能

在 Azure SQL 產品中，您可以剖析及查詢以 JavaScript 物件標記法 (JSON) 格式表示的資料，然後將您的關聯式資料匯出成 JSON 文字。 JSON 是 SQL Server 資料庫引擎的核心功能。

JSON 功能可讓您將 JSON 文件放在資料表中，將關聯式資料轉換為 JSON 文件，並將 JSON 文件轉換為關聯式資料。您可以使用以 JSON 函式增強的標準 Transact-SQL 語言來剖析文件。您也可以使用非叢集化索引、資料行存放區索引或經記憶體最佳化的資料表，將查詢最佳化。

JSON 是一種用於新式的 Web 與行動應用程式中交換資料的常用資料格式。 JSON 也用於將半結構化的資料儲存在記錄檔或 NoSQL 資料庫。許多 REST Web 服務會傳回已格式化為 JSON 文字的結果，或接受已格式化為 JSON 的資料。

大部分的 Azure 服務都有會傳回或取用 JSON 的 REST 端點。這些服務包括 Azure 認知搜尋、Azure 儲存體和 Azure Cosmos DB。

如果您有 JSON 文字，您可以透過使用內建的函式 JSON_VALUE、JSON_QUERY 及 ISJSON，從 JSON 擷取資料或確認 JSON 的格式是否正確。其他功能包括：

JSON_MODIFY：可讓您更新 JSON 文字內的值。
OPENJSON：針對更進階的查詢和分析，可以將 JSON 物件陣列轉換成一組資料列。您可以在傳回的結果集上執行任何 SQL 查詢。
FOR JSON：讓您將儲存在關聯式資料表中的資料格式化為 JSON 文字。

說明 JSON 函式的圖表。

如需詳細資訊，請參閱如何使用 JSON 資料。

在某些特定情況下，可以使用文件模型，而不是關聯式模型：

結構描述的高度正規化並不會帶來重大優點，因為您可一次存取物件的所有欄位，或您永遠不會更新物件的正規化組件。不過，正規化模型會增加查詢的複雜度，因為您需要聯結大量資料表才能取得資料。
您正在使用以原生方式使用 JSON 文件的應用程式屬於通訊或資料模型，而且您不想引進可將關聯式資料轉換為 JSON (反之亦然) 的更多層。
您需要將子系資料表或實體物件值模式反正規化，以簡化您的資料模型。
您需要載入或匯出以 JSON 格式儲存的資料，而不需一些可剖析資料的其他工具。

XML 功能

XML 功能可讓您在資料庫中儲存 XML 資料及編製其索引，並使用原生 XQuery/XPath 作業來處理 XML 資料。 Azure SQL 產品具有可處理 XML 資料的特殊內建 XML 資料類型和查詢函式。

SQL Server 資料庫引擎提供一個功能強大的平台，可用來開發應用程式以管理半結構化資料。 XML 的支援會整合到資料庫引擎的所有元件中，並包含：

能夠以原生方式將 XML 值儲存在 XML 資料類型資料行中，其類型可以是根據 XML 結構描述集合或保持不具類型。您可以編製 XML 資料行的索引。
針對資料行中儲存的 XML 資料和 XML 類型的變數指定 XQuery 查詢的能力。您可以將 XQuery 功能使用於任何 Transact-SQL 查詢中，以存取您在資料庫中使用的任何資料模型。
使用主要 XML 索引，自動為 XML 文件中的所有元素編製索引。或者，您可以使用次要 XML 索引來指定應該編製索引的確切路徑。
OPENROWSET，允許大量載入 XML 資料。
將關聯式資料轉換為 XML 格式的能力。

在某些特定情況下，可以使用文件模型，而不是關聯式模型：

結構描述的高度正規化並不會帶來重大優點，因為您可一次存取物件的所有欄位，或您永遠不會更新物件的正規化組件。不過，正規化模型會增加查詢的複雜度，因為您需要聯結大量資料表才能取得資料。
您正在使用以原生方式使用 XML 文件的應用程式屬於通訊或資料模型，而且您不想引進可將關聯式資料轉換為 JSON (反之亦然) 的更多層。
您需要將子系資料表或實體物件值模式反正規化，以簡化您的資料模型。
您需要載入或匯出以 XML 格式儲存的資料，而不需可剖析資料的其他工具。

空間功能

空間資料代表物件的實體位置和圖形相關資訊。這些物件可以是點位置或更複雜的物件，例如國家/地區、道路或湖泊。

Azure SQL 支援兩種空間資料類型：

幾何類型代表歐氏 (平面) 座標系統中的資料。
地理類型代表球形地球座標系統中的資料。

Azure SQL 中的空間功能可讓您儲存幾何和地理資料。您可以使用 Azure SQL 中的空間物件來剖析和查詢以 JSON 格式呈現的資料，並將您的關聯式資料匯出為 JSON 文字。這些空間物件包括點、LineString 和多邊形。 Azure SQL 也會提供您可以用來改善空間查詢效能的特製化空間索引。

空間支援是 SQL Server 資料庫引擎的核心功能。

機碼值組

Azure SQL 產品沒有可支援機碼值組的特製化類型或結構，因為機碼值結構可以原生方式呈現為標準關聯式資料表：

CREATE TABLE Collection (
  Id int identity primary key,
  Data nvarchar(max)
)

您可自訂此索引鍵/值結構以符合您的需求，沒有任何限制。例如，此值可以是 XML 文件，而不是 nvarchar(max) 類型。如果該值為 JSON 文件，您可以使用可驗證 JSON 內容有效性的 CHECK 條件約束。您可以將與一個索引鍵相關的任何數目的值放在其他資料行中。例如：

新增計算資料行和索引，以簡化並最佳化資料存取。
將資料表定義為經記憶體最佳化的僅限結構描述資料表，以獲得更好的效能。

如需如何有效地將關聯式模型用作索引鍵值組解決方案的範例，請參閱 bwin 如何使用 SQL Server 2016 記憶體內部 OLTP 來達到前所未有的效能和規模。在此案例研究中，bwin 使用關聯式模型作為其 ASP.NET 快取解決方案，以達到每秒 120 萬個批次。

下一步

多模型功能是 Azure SQL 產品之間共用的核心 SQL Server 資料庫引擎功能。若要深入了解這些功能，請參閱下列文章：

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