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SQL Server 2005에서 XML 데이터 형식을 위한 성능 최적화


Shankar Pal, Babu Krishnaswamy, Vasili Zolotov, Leo Giakoumakis _ Microsoft Corporation


적용 대상:
SQL Server 2005

요약: 이 문서에서는 Microsoft SQL Server 2005에서 XML 데이터 형식의 쿼리 및 데이터 수정 성능을 향상시키기 위한 몇 가지 방법을 설명합니다. 이 문서를 최대한 활용하기 위해서는 SQL Server 2005의 XML 기능에 익숙해야 합니다. 배경 자료로 MSDN 기사 Microsoft SQL Server 2005에서 XML 지원 및 Microsoft SQL Server 2005를 위한 최상의 XML 사용 방법을 참조하십시오.


소개


엔터프라이즈 응용 프로그램은 반구조적 데이터 및 구조화되지 않은 데이터 모델링에 XML을 점점 더 많이 사용하고 있습니다. Microsoft SQL Server 2005는 이러한 응용 프로그램 개발을 돕기 위해 XML 데이터 처리를 위한 광범위한 지원을 제공합니다. XML 데이터는 XML 데이터 형식 열에 원시적으로 저장되어, XML 스키마의 모음에 따라 형식화되거나 형식화되지 않은 상태로 남아 있을 수 있습니다. 그리고 Last Call 및 XML 데이터 조작 언어에서 현재 부상하고 있는 W3C 권장 사항인 XQuery를 통해 세분화된 데이터 조작이 지원됩니다. 쿼리 성능을 향상시키기 위해 XML 열을 인덱스할 수 있습니다. 엔터프라이즈 응용 프로그램은 반구조적 데이터 및 구조화되지 않은 데이터를 모델링하기 위해 점점 더 많이 XML을 사용하고 있으므로 SQL Server 2005의 XML 지원을 통해 이점을 얻게 될 것입니다.

이 문서에서는 XML 데이터 형식을 사용하는 응용 프로그램의 저장소, 쿼리 및 데이터 수정을 최적화하기 위한 제안을 제공합니다. 이러한 제안은 코드 샘플을 통해 설명됩니다. XML 데이터 모델링 및 사용을 위한 최상의 실행 방법에 관한 설명은 관련 MSDN 기사 Microsoft SQL Server 2005를 위한 최상의 XML 사용 방법을 참조하십시오. 또한 매핑을 사용하는 XML 뷰 기술의 최적화에 관한 내용은 MSDN Library에서 SQLXML 성능 최적화 (영문)를 참조하십시오.

이 문서에서는 우선, 데이터베이스 설계 원리를 포함하여 XML을 사용한 데이터 모델링 지침을 살펴본 다음 응용 프로그램의 성능 최적화를 위한 쿼리 및 데이터 수정 지침을 제공합니다.


XML 데이터 형식을 이용한 데이터 모델링


XML 데이터 형식은 기업 내의 반구조적 데이터 및 구조화되지 않은 데이터에 데이터 모델링 기능을 제공합니다. XML 저장소 및 쿼리 처리의 성능은 데이터베이스 스키마 설계에 좌우되며 XML 열에서 XML 데이터 및 속성 승격의 구조 및 단위와 같은 요소를 포함합니다.

맨 처음 내려야 할 결정은 응용 프로그램에 XML 데이터 모델의 기능이 필요한지 여부입니다. 구조화된 데이터는 관계형으로 가장 잘 모델링되고 관계형 열을 가진 테이블에 저장됩니다. 문서 순서 및 포함 계층을 유지해야 하고 재귀 구조를 가진 반구조적 데이터 또는 태그 데이터를 사용하는 경우 XML 데이터 모델이 가장 적합합니다.

XML 데이터 형식 열에 구조화된 데이터를 저장하면 유용한 경우가 종종 있는데, 예를 들면 데이터가 유연한 구조를 갖거나 구조가 사전에 알려져 있지 않은 경우입니다.

이런 시나리오는 개체에 대한 메타 데이터 정보가 XML로 모델링되고 XML 데이터 형식 열에 저장되는 경우 속성 관리에서 발생합니다. 다른 구조 및 콘텐츠 모델을 사용하는 서로 다른 형식의 개체 속성이 같은 XML 열에 저장되고 서로 쿼리될 수 있습니다. 가장 자주 쿼리되는 속성은 동일한 테이블 또는 다른 테이블의 열로 승격됩니다. 승격된 속성을 인덱싱하고 쿼리할 수 있으며 쿼리 계획은 XML 열을 쿼리하는 것보다 더 단순합니다.

또는 들어오는 XML 데이터는 테이블로 분해되어 SQL 언어를 사용하여 쿼리될 수 있습니다. XML 생성이 쿼리 작업 부하의 중요한 부분인 경우 XML 데이터 형식 열에 XML 데이터의 중복된 복사본을 저장하는 것이 유용할 수 있습니다. 중복된 복사본은 XML 생성의 런타임 비용을 방지합니다.

XML 데이터 형식을 이용한 데이터 모델링에는 절대적인 규칙이 없습니다. 각 모델링 상황에서 장점과 단점을 신중하게 심사숙고해야 합니다. 그리고 형식화된 XML 열과 형식화되지 않은 XML 열 중에서의 선택 및 XML 태그가 데이터에 도입되는 방법도 마찬가지로 중요합니다. 이 섹션의 나머지 부분에 이에 대한 고려 사항과 기타 고려 사항이 논의되어 있습니다.


XML 데이터의 구조

동일한 데이터를 서로 다른 방식(예: 요소 중심, 특성 중심, 요소와 속성의 결합)으로 표시할 수 있습니다. 이 선택은 콘텐츠를 구성하는 것(요소 값) 및 메타 정보를 구성하는 것(특성 값)의 인식, 그리고 태그의 카디널리티(예: 요소의 다중 발생)에 의해 결정됩니다. 한 가지 방식으로 반구조적 데이터 및 구조화되지 않은 데이터에 XML 태그를 도입하는 것은 다른 저장 및 쿼리 처리 방법에 비해 더 효과적일 수 있습니다.


구체적인 태그 사용

일반적인 요소 이름을 사용하고 추가 특성을 이용하여 서로 다른 요소 형식들을 구별하는 것이 편리한 경우가 종종 있습니다. 하지만 이 방법을 이용하면 XML 인덱스 조회를 효율적으로 수행할 수 없기 때문에 이 방법은 쿼리에서 잘 작동하지 않습니다. (XML 인덱싱에 관한 자세한 설명은 XML 데이터 인덱싱을 참조하십시오.)

한편 의미적으로 풍부한 구체적인 요소 이름은 더 읽기 쉽고 더 효과적인 쿼리 계획을 생성하는 데 도움이 되는 태그를 제공합니다. 반면 매우 장황한 태그는 저장소 비용도 증가시킵니다. 다음 예제는 이 두 가지 측면을 보여줍니다.


예제: 일반적 태그와 구체적 태그의 비교

도서 및 DVD 정보에 XML 태그를 사용하기를 원한다고 가정해 봅시다. 한 가지 선택은, 두 가지 항목 형식을 구별하기 위해 두 개의 값 "book"과 "DVD" 중 하나를 갖는 @type 특성을 가진 <item>이라는 일반 요소를 사용하는 것입니다. 도서 및 DVD는 다음과 같이 표시될 수 있습니다.


<item type="book"><title>Writing Secure Code</title></item>
<item type="DVD"><title>The Godfather</title></item>


도서 및 DVD에 대한 경로 식은 각각 /item[@type = "book"] 및 /item[@type = "DVD"]로 작성될 수 있습니다. 한편 다음과 같이 <book> 및 <DVD> 는 더 직접적인 XML 태그입니다.


<book><title>Writing Secure Code</title></book>
<DVD><title>The Godfather</title></DVD>


이 표시는 더 간단한 경로 식 /book 및 /DVD를 제공합니다. 또한 @type 특성에서 술어가 제거되기 때문에 쿼리 계획도 더 간단하고 효과적입니다. 게다가 이 표시를 이용하면 형식화되지 않은 XML의 경우에, 주 XML 인덱스(XML 데이터 인덱싱에 관한 자세한 내용은 XML 데이터 인덱싱 참조)에 있는 행의 수가 4개( <item>, 에 한 행, @type 및 그 값에 한 행, <title> 에 한 행, 제목 값에 한 행)에서 3개( <book> 또는 <DVD>, 에 한 행, <title> 에 한 행, 제목 값에 한 행)로 줄어듭니다. 이로 인해 3개에서 2개 행으로 저장소 오버헤드가 감소되며 이는 상당한 절감입니다.


특성 중심 태그

특성의 값은 형식화된 XML 및 형식화되지 않은 XML 둘 다에 대한 주 XML 인덱스의 단일 행에 특성 태그와 함께 저장됩니다. 비교해 보면, 형식화되지 않은 XML의 단순한 값 요소의 값은 요소 태그와 별개의 행에 저장됩니다. 따라서 형식화되지 않은 XML 내의 특성 값을 사용함으로써 저장소가 더 적게 필요합니다.

더구나 특성의 값이 주 XML 인덱스에 있는 태그로서 동일한 행에서 구해지기 때문에 술어의 평가가 더 효과적이므로, 값의 또 다른 행에 액세스할 필요가 없습니다. 이 내용은 다음 예제에 예시되어 있습니다.


예제: 특성 중심 태그

위 예제에서는 다음과 같이 제목이 요소 대신 특성으로 모델링될 수 있습니다


<book title="Writing Secure Code"/>
<DVD title="The Godfather"/>


형식화되지 않은 XML의 경우, 이 방식을 이용하면 주 XML 인덱스에 있는 행의 수를 3개(<book>, <title>에 각각 한 행씩, 제목 값에 한 행)에서 2개(<book>에 한 행, @title 특성에 한 행)로 줄일 수 있습니다. DVD의 경우에도 유사합니다.

경로 식 /DVD[title = "The Godfather"]는 제목이 제목에 대한 요소 중심 태그가 있는 "The Godfather"인 DVD를 찾습니다. 특성 중심 태그의 경우에는 동일한 쿼리가 /DVD[@title = "The Godfather"]로 작성되고 쿼리에 필요한 JOIN 수가 하나 줄어듭니다.


형식화되거나 형식화되지 않은 XML

형식화되지 않은XML(즉, XML 데이터가 XML 스키마에 의해 설명되지 않음)의 요소 및 특성 값은 내부적으로 유니코드 문자열로 저장됩니다. 형식화되지 않은XML에서 작업하는 경우에는 데이터를 적합한 형식으로 변환해야 합니다. 예를 들어, 경로 식 (/book/price)[1] > 19.99 가 평가될 때 <price> 의 문자열 값이 숫자 비교를 위해 십진수로 변환됩니다. 이와 같은 비교가 많으면 비용이 많이 들게 됩니다. XML 스키마가 제공하는 형식 정보는 여러 방식으로 데이터베이스 엔진에 의해 사용됩니다. 삽입 및 업데이트된 XML 데이터는 XML 스키마를 준수하는지 검증된 다음 이진 표시("XML blob")로 저장됩니다. 요소 및 특성 값은 XML 인스턴스 내에 형식화된 값으로 저장됩니다. 이렇게 하면 XML blob이 상응하는 텍스트 형식보다 더 효율적으로 구문 분석될 수 있습니다. 형식화된 값은 XML 인덱스에 저장되며 데이터 변환이 제거될 때마다 인덱스 사용을 허용합니다. 쿼리 컴파일은 형식 정보를 사용하여 XQuery 식 및 데이터 수정 문의 정적 형식 정확성을 검사합니다. 형식 불일치 오류는 컴파일 시에 탐지되며 명시적 형식 캐스트를 사용함으로써 피할 수 있습니다.

또한 형식 추론에 기반한 쿼리 최적화가 수행됩니다(예: <book> 의 <price> 가 xs:decimal 형식인 경우, (/book/price)[1] 의 xs:decimal로의 변환이 제거됩니다). 이는 XML 인덱스 조회에 긍정적인 효과를 줄 수 있습니다. (/book/price)[1] < 19.99와 같은 범위 술어는 VALUE 형식의 보조 XML 인덱스에 범위 스캔을 수행합니다. (XML 데이터 인덱싱에 관한 자세한 내용은 이 문서의 XML 데이터 인덱싱 XML 데이터 인덱싱을 참조하십시오.) 형식화되지 않은 XML에 필요한 데이터 변환은 이러한 범위 스캔을 방지합니다. 또한 XML 스키마가 단일 <price> 요소를 지정하고 각 XML 인스턴스에서 단일 <book> 요소만을 허용하는 경우에는(/book/price)[1]의 서수 [1]이 필요하지 않습니다. 형식화된 XML에는 XML 데이터 삽입 및 수정 동안 유효성 검사가 필요합니다. 유효성 검사의 비용은 결코 사소하지 않으며 스키마 정의의 복잡성 및 XML 데이터에서 발생하는 태그의 수와 같은 요소에 따라 다릅니다.

속성 승격

쿼리 처리 동안 문서 순서 및 포함 계층과 같은 구조 정보가 XML 인스턴스에 보존됩니다. 따라서 쿼리 계획이 복잡해지는 경향이 있습니다. 스칼라 값을 XML 열에서 같은 테이블이나 다른 테이블의 관계형 열로 승격하고 이 열에 대해 직접적으로 쿼리를 작성함으로써 일부 쿼리에 대한 계획이 단순화될 수 있습니다. 승격된 속성은 인덱스할 수 있습니다. 속성 값을 구체화하고 인덱싱하면, 미리 계산된 값이 쿼리 성능을 높이는 방식과 같은 방식으로 XML 열에서 XQuery를 사용할 때보다 성능이 더 좋아집니다.

속성 값을 검색하거나 속성 값을 필터로 사용하여 해당 XML blob을 검색하는 경우 속성 승격은 성능을 향상시킵니다. 후자의 경우 속성 값의 선택성이 중요한 요소입니다.

단일값 속성은 계산 열과 동일한 테이블의 열로 승격할 수 있습니다. 단일값 속성 및 다중 값 속성은 둘 다 다른 테이블의 열로 승격할 수 있고 트리거를 사용하여 유지 관리할 수 있습니다. 아래에 이 두 가지 속성 승격 방법이 설명되어 있습니다.


계산 열 사용

XML 데이터 형식 메서드를 사용하여 스칼라 값을 추출하기 위해 먼저 Transact-SQL 사용자 정의 함수가 생성됩니다. 그런 다음 사용자 정의 함수에서 정의한 계산 열이 테이블에 추가됩니다. 각각의 승격된 속성에 대해 이 두 단계가 반복되고 필요에 따라 관계형 인덱스가 이들 열에 생성됩니다.

XML 열에 대한 XQuery 식을 계산 열을 사용하는 SQL 문으로 다시 작성해야 하며, XML 인스턴스가 일치하는 행에서 검색됩니다. 쿼리 비용을 기준으로 쿼리 최적화 프로그램이 계산 열의 인덱스를 선택합니다. 계산 열은 미리 계산되므로, 승격된 속성은 XML 열을 직접 쿼리하는 것보다 더 빠른 성능을 낳습니다.

열이 SELECT 목록에서만 사용되고 술어 평가에 사용되지 않는 경우 계산 열의 인덱싱을 피할 수 있습니다. 이 경우 성능상의 이점을 위해 계산 열의 지속성만으로도 충분합니다. 계산 열이 인덱스될 때, 계산 열 식이 정확하지 않거나 명확하지 않은 경우 계산 열이 계속 유지되어야 합니다.

아래 예제는 속성 승격을 위한 계산 열의 사용을 보여줍니다.


예제: 속성 승격을 위한 계산 열 사용

ISBN을 계산 열로 승격하는 것이 시간과 노력을 들일 만한 일이 되도록, 지정된 ISBN에 따라 책을 조회하는 일반적인 작업 부하를 가정해 봅시다. 다음과 같이 ISBN을 검색하는 사용자 정의 함수를 정의합니다.


CREATE FUNCTION udf_get_book_ISBN (@xData xml) RETURNS varchar(20)
WITH SCHEMABINDING
BEGIN
RETURN @xData.value('(/book/@ISBN)[1]', 'varchar(20)')
END


ISBN을 위해 계산 열을 docs 테이블에 추가합니다.


CREATE TABLE docs (id int PRIMARY KEY, xCol XML)
ALTER TABLE docs ADD ISBN AS dbo.udf_get_book_ISBN(xCol)


ISBN 열에 클러스터되지 않은 인덱스를 만듭니다.


CREATE INDEX COMPUTED_IDX ON docs (ISBN)


아래 쿼리를


SELECT xCol
FROM docs
WHERE xCol.exist ('/book/@ISBN[. = "0-2016-3361-2"]') = 1


계산 열을 사용하기 위해 다음과 같이 다시 작성합니다.


SELECT xCol
FROM docs
WHERE ISBN = '0-2016-3361-2'


ISBN 값의 추출이 미리 처리되어 있기 때문에 다시 작성한 쿼리는 더 간단한 쿼리 계획을 생성합니다.


속성 테이블 사용

별도의 속성 테이블은 유지 관리를 위해 삽입, 삭제 및 업데이트 트리거 설정이 필요합니다. 이 테이블은 속성 테이블의 각 행이 속성 값(피벗되지 않은 표시)을 포함하고 있는 경우의 다중값 속성에 적합합니다. 속성 테이블의 생성 및 유지 관리를 보여주는 예제를 관련 MSDN 기사 Microsoft SQL Server 2005를 위한 최상의 XML 사용 방법에서 찾을 수 있습니다.

형제 항목의 관련 순서가 응용 프로그램에 중요한 경우 속성 테이블에 시퀀스 번호 열이 요구됩니다. 하지만 이로 인해, XML 하위 트리 삽입 및 제거의 경우 속성 테이블 유지 관리가 복잡해집니다.

편의상 단일값 속성 열을 테이블에 추가할 수 있습니다. 이렇게 하면 열에서 중복이 발생하지만 두 속성이 모두 필요한 경우 JOIN이 제거됩니다.

승격된 속성의 최대 카디널리티 N이 작고 사전에 알려진 경우, 별도의 속성 테이블 대신 N개의 계산 열을 생성하고 쿼리 프로세서가 이러한 열을 유지 관리하게 하는 것이 편리할 것입니다.


XML 데이터 대량 로드


SQL Server의 대량 로드 기능을 사용하여 XML 데이터를 XML 데이터 형식 열에 대량 로드할 수 있습니다. 여기에는 BCP IN, BULK INSERT 및 OPENROWSET 메서드가 포함됩니다.

BCP 입력은 가능한 경우 XML 데이터의 중간 복사본을 회피하도록 최적화되었습니다. 따라서 XML 열에 행 또는 열 제약 조건이 없는 경우 BCP가 세 개의 대체 방법들 중에서 최상의 성능을 갖습니다.


OpenRowset 사용

OPENROWSET는 파일에서 XML 데이터를 XML 열, 변수 및 매개 변수로 로드하는 편리한 방법입니다. 변수 또는 매개 변수에서 XML 데이터를 여러 번 쿼리하면 파일에서 같은 횟수만큼 데이터를 가져올 수 있습니다. 아래 예제에서와 같이 XML 데이터를 XML 변수로 한 번 읽어 들여 이를 여러 번 쿼리하는 것이 더 낫습니다.


예제: OPENROWSET의 출력 쿼리

다음 쿼리에서 XML 데이터는 파일에서 테이블 식 XmlFile의 [Contents] 열로 읽혀 들어갑니다. nodes() 메서드는 XML 인스턴스에서 <author> 요소를 찾습니다. 각 value() 메서드는 파일에서 XML 데이터를 매번 로드하는, <author> 요소에 관련된 경로 식을 평가합니다.


WITH XmlFile ([Contents]) AS (
SELECT CONVERT (XML, [BulkColumn])
FROM OPENROWSET (BULK N'C:\Filedata.xml', SINGLE_BLOB) AS [XmlData]
)
SELECT nref.value('first-name[1]', 'nvarchar(32)') FirstName,
nref.value('last-name[1]', 'nvarchar(32)') LastName
FROM [XmlFile] CROSS APPLY [Contents].nodes('//author') AS p(nref)


다시 작성된 아래 쿼리에 나타난 대로 성능 향상을 위해 파일 데이터를 한 번만 로드하면 됩니다. 즉, 파일 내용이 XML 변수 @xmlData로 한 번만 읽혀 들어 가고 SELECT 문에서 다시 사용됩니다.


DECLARE @xmlData XML;
SELECT @xmlData = CONVERT (XML, [BulkColumn])
FROM OPENROWSET (BULK N'C:\Filedata.xml', SINGLE_BLOB) AS [XmlData];

SELECT nref.value('first-name[1]', 'nvarchar(32)') FirstName,
nref.value('last-name[1]', 'nvarchar(32)') LastName
FROM @xmlData.nodes ('//author') AS p(nref)


XML 데이터 인덱싱


XML 인덱스

XML 열로의 세분화된 쿼리의 경우 XML 열에 주 XML 인덱스를 만드는 것이 좋습니다. 주 XML 인덱스는 형식화된 XML 열 및 형식화되지 않은 XML 열 모두에서 생성될 수 있고 전체 XML 열 내의 모든 경로 및 값을 인덱스합니다. 주 XML 인덱스는 XML 열에 XML 인스턴스의 분할된(shredded) 표시를 기준으로 B+트리를 만듭니다. XML 열에 XML blob뿐만 아니라 이 B+트리가 만들어지고 그 크기는 XML 열의 XML blob을 모두 합친 크기보다 더 큽니다. B+트리는 XML 데이터 형식 메서드를 이용하여 XML 데이터를 쿼리하는 데 사용됩니다. XML blob은 전체 XML blobSELECT * FROM docs와 같은 기본 테이블에서 검색되는 경우를 최적화하는 데 사용됩니다. 이렇게 하면 더 작은 크기와 직렬화 비용 덕분에 주 XML 인덱스에서 XML 콘텐츠를 직렬화할 때보다 더 빨라집니다.

보조 XML 인덱스는 쿼리 최적화 프로그램이 더 나은 계획을 제안하도록 추가 옵션을 제공합니다. 응용 프로그램은 PATH, PROPERTY, VALUE 형식의 보조 XML 인덱스를 사용함으로써 성능이 보다 더 향상될 수 있습니다.

  • PATH 인덱스는 XML 데이터 형식에서 /book[@ISBN = "0-2016-3361-2"]와 같은 경로 식이 발생하는 경우에 항상 유용합니다. 긴 경로 식일수록 그 이점은 더 큽니다. PATH 인덱스는 전반적으로 상당한 속도 증가를 제공합니다.
  • PROPERTY 인덱스는 XML 인스턴스의 여러 속성이 SELECT 문 내에서 검색되는 경우에 유용합니다. 각 XML 인스턴스의 속성을 함께 클러스터링하면 성능이 보다 더 향상될 수 있습니다.

  • VALUE 인덱스는 하위 항목 축(예: //-operator) 및 와일드카드(예: /book[@* = "novel"])를 포함하는 경로 식에 유용합니다. 하나 이상의 보조 XML 인덱스가 도움이 되는지 여부를 결정하기 위해서는 쿼리 작업 부하의 분석이 필요합니다. 또한 XML 데이터 인덱스의 전체적인 혜택을 측정하는 데 인덱스 유지 관리 비용을 고려해야 합니다.

    대부분의 응용 프로그램은 예상되는 쿼리 작업 부하를 알고 있으며 쿼리에서 발생하는 경로만을 인덱싱하여 이점을 얻을 수 있습니다. 이 경로는 이 문서의 후반부 "속성 승격"에 설명된 대로 속성으로 승격될 수 있습니다.

    부분적 XML 업데이트

    XML 데이터 형식의 인플레이스 업데이트는 세분화된 데이터 수정 동안 상당한 성능 향상을 제공합니다. 새 상태(데이터 수정 후) 및 이전 상태(데이터 수정 전) 간의 차이점이 처리되고 XML 열 저장소를 비롯하여 주 XML 인덱스에 적용됩니다. 또한 주 XML 인덱스의 변경 사항이 보조 XML 인덱스에도 전파됩니다. 이렇게 하면 저장소에서 업데이트되는 데이터의 양이 더 적고 그에 따라 트랜잭션 로그가 절감되므로 성능 혜택을 얻을 수 있습니다. 대부분의 경우 이러한 절감은 새 상태 및 이전 상태를 비교하는 비용을 상쇄합니다.

    이 경우에 가장 적합한 시나리오는 XML DML에서 명령문의 "값 대체"를 이용한 특성 또는 요소 값의 수정입니다. 이렇게 하려면 XML 열에 있는 각각의 주 XML 인덱스 및 보조 XML 인덱스에서 행을 하나씩 업데이트해야 합니다. 또한 이 업데이트는 업데이트된 특성 또는 요소를 포함하는 XML blob의 디스크에 있는 페이지에 로컬입니다. 물론 이전 값을 큰 값으로 대체하면 새 디스크 페이지가 기록됩니다. 다음은 업데이트가 매우 효율적인 경우의 예제입니다.


    예제: 특성 값 업데이트

    이 예제에 나타난 대로 <book> 의 <price> 수정은 XML 인스턴스 및 XML 인덱스의 인플레이스 업데이트를 수행합니다.


    UPDATE docs
    SET xCol.modify ('replace value of (/book/price/text())[1] with 29.99')


    특성, 요소 또는 하위 트리 삽입의 경우, 새로 삽입된 노드 및 이 노드를 따르는 형제 항목이 해당 하위 트리와 함께 업데이트되거나 삽입됩니다. XML blob에서도 이와 비슷한 변경이 발생합니다. 노드 삭제의 경우에도 이와 유사하며 삭제 지점 위의 형제 항목이 업데이트됩니다.

    최악의 시나리오는 노드를 XML 데이터 형식 인스턴스의 가장 왼쪽 조각으로서 삽입하거나 루트 요소의 가장 왼쪽 자식(child)을 삽입하는 동안 발생합니다. 이렇게 하면 전체 XML 인스턴스가 업데이트됩니다. 이 상황은 노드를 XML 인스턴스의 가장 오른쪽 조각 또는 루트 요소의 가장 오른쪽 자식(child)으로 삽입함으로써 피할 수 있습니다.

    루트 요소의 가장 왼쪽 조각 또는 가장 왼쪽 자식(child)의 삭제에도 이와 비슷한 비용이 듭니다. 요소가 자주 삽입되고 삭제되는 경우에는 요소를 가장 오른쪽 조각 또는 루트 요소의 가장 오른쪽 자식(child)으로 삽입하는 편이 더 낫습니다. 다음 예제는 비용이 많이 드는 경우를 보여줍니다.


    예제: 비용이 많이 드는 업데이트

    <publisher> 요소가 <book> 요소의 가장 왼쪽 자식(child)으로 삽입되어 <book> 의 모든 하위 요소가 업데이트됩니다.


    UPDATE docs
    SET xCol.modify ('
    insert <publisher>Microsoft Press</publisher>
    before (/book/title)[1]')


    <publisher> 를 <book> 의 가장 오른쪽 자식(child)으로 삽입하면 더 효율적입니다.


    UPDATE docs
    SET xCol.modify ('
    insert <publisher>Microsoft Press</publisher> into (/book)[1]')


    XML 스키마 제약 조건은 삽입 지점을 결정할 수 있고 새 노드를 가장 오른쪽의 가능한 위치에 삽입하면 최상의 성능을 얻을 수 있습니다.


    형식의 결합으로 인한 최적화 저해

    암시적 캐스트를 요구하는 union 형식의 값은, 보조 XML 인덱스가 경로를 일치시키는 데 사용될 수 있는 경우에도 값에 대한 보조 XML 인덱스의 조회를 막습니다. 이와 같이 union 형식의 값은 범위 스캔이 VALUE 보조 XML 인덱스에서 발생하지 못하게 합니다. 자세한 내용은 이 문서의 "범위 제약 조건"을 참조하십시오. 같은 추론이 <xs:anyAttribute>에도 적용됩니다.

    모델 그룹(<xs:choice> 및 <xs:all> ), 대체 그룹 및 와일드카드 섹션(xs:any)은 컨텐츠 모델로서 형식의 결합을 갖습니다. 정확한 형식이 쿼리 컴파일 및 최적화 동안 알려지지 않는 경우 런타임 형식 캐스트가 그 값에 대해 작업하기 위해 필요할 수 있습니다. 이렇게 하면 쿼리 속도가 느려집니다. 따라서 성능상의 이유로 가능한 경우 이러한 XML 스키마 구조 및 데이터 형식을 피해야 합니다.

    요소의 단일 발생을 나타내는 스키마 구조를 사용하면 쿼리 최적화에 도움이 됩니다. 이러한 이유로 <xs:choice> 구조가 선택적 요소가 있는 <sequence> 에 비해 선호됩니다.


    XML 인덱스 선택 비활성화

    XML 인덱스가 제약 조건을 평가하기 전 또는 후에 수정되도록 쿼리 최적화 프로그램이 보장하지 않기 때문에 XML 인덱스 선택은 check 제약 조건에서 비활성화됩니다. 이 문서의 성능 지침을 따라 제약 조건이 XML blob 상에서 효율적으로 평가될 수 있도록 하기 위해 충분한 주의를 기울여야 합니다. 뿐만 아니라 XML 인덱스 선택은 CHECK OPTION이 있는 뷰에서 비활성화됩니다.


    XML 열의 전체 텍스트 인덱스

    XML 열의 XML 인덱스와는 독립적으로 이 열에 전체 텍스트 인덱스를 만들 수 있습니다. 전체 텍스트 인덱스는 요소 콘텐츠를 인덱싱하고 XML 태그 및 특성 값을 무시하며 태그를 토큰 경계로 사용합니다.

    XQuery 함수 fn:contains()가 리터럴, 부분 문자열 일치의 의미론을 갖는 반면 CONTAINS()를 사용하는 전체 텍스트 검색은 형태소 분석을 이용한 토큰 일치를 사용합니다. 따라서 이들의 의미론은 상이합니다. 차이점을 예로 들어 보자면, 단어 "data"를 검색하면 XQuery에서는 단어 "database"와 일치하지만 전체 텍스트 의미론에서는 일치하지 반면, 단어 "drove"를 검색하면 전체 텍스트 의미론에서는 단어 "driving"과 일치하지만 XQuery에서는 일치하지 않습니다. 게다가 전체 텍스트 검색은 특성 값 검색에 사용할 수 없고, 한편 XQuery 식은 혼합 콘텐츠를 검색하기 위해 집계 함수 fn:string()을 사용해야 합니다.

    전체 텍스트 인덱스가 XML 열에 존재하는 경우 다음 작업을 수행하는 것이 좋습니다.

  • 전체 텍스트 검색을 사용하여 관심 있는 XML 값을 필터링합니다.
  • 선택한 XML 인스턴스를 XML 데이터 형식 메서드를 사용하여 쿼리합니다. 이 단계 동안 XML 열의 XML 인덱스가 사용됩니다. 이렇기 때문에 전체 텍스트 인덱스 및 XML 인덱스를 모두 사용하게 됩니다. 전체 텍스트 검색에서 검색 단어 또는 구의 높은 선택성은 XQuery 검색을 위한 추가 처리 범위를 기본 테이블에 있는 비교적 적은 행의 수로 좁혀줍니다. 이로 인해 쿼리의 속도가 상당히 빨라질 수 있습니다. 이 접근 방법은 검색 구가 키워드 경계와 일치하는 어간으로 이루어진 경우에 사용할 수 있습니다.

    예제: XQuery 일치와 전체 텍스트 결합

    다음 쿼리는 키워드 'data'에 대한 전체 텍스트 검색을 수행하고 단어 "data"가 <book>의 <title>요소의 컨텍스트에서 나타나는지 확인합니다. 이 쿼리는 전체 텍스트 contains() 메서드를 사용하여 검색 단어를 포함하고 있는 XML 인스턴스를 찾습니다. 즉, XML 데이터 형식 메서드 exist()는 XML 인스턴스가 올바른 컨텍스트에서 부분 문자열을 포함하는지 확인합니다.


    select *
    from docs
    where contains(xCol, 'data')
    AND xCol.exist('/book/title/text()[contains(.,"data")]') = 1


    예제: 전체 텍스트에서 접두사 검색 사용

    전체 텍스트 인덱스에서 접두사 검색을 수행할 수 있습니다. "database"와 같은 "data"로 시작하는 모든 키워드와 일치하는 쿼리에 대해, 위 쿼리는 다음과 같이 다시 작성될 수 있습니다. XQuery 검색은 "database"와도 일치합니다.


    select *
    from docs
    where contains(xCol, '"data*"')
    and xCol.exist('/book/title/text()[contains(.,"data")]') = 1


    전체 텍스트 contains() 메서드에서 큰따옴표의 사용에 주의하십시오.


    스냅샷 격리 및 XML 인덱스

    XML 데이터 수정은 이전 XML 인스턴스를 새 XML 인스턴스로 업데이트합니다. 이러한 변경은 주 XML 인덱스 및 보조 XML 인덱스에 전파됩니다. 기본 테이블 및 XML 인덱스에서 수정된 행은 잠겨지고 행 및 페이지 잠금이 쿼리 분석기의 결정에 따라 테이블 잠금으로 에스컬레이션될 수 있습니다. 특히 작업 부하에서 수정이 잦은 경우에는 잠금 에스컬레이션으로 인해 동시성이 나빠집니다.

    SQL Server 2005에서 스냅샷 기반 격리는 "스냅샷"이라는 새로운 격리 수준과 새로운 read-committed 격리 수준의 구현을 도입했습니다. 이에 대한 자세한 내용은 SQL Server 온라인 설명서에서 찾아볼 수 있습니다. 이들은 데이터베이스를 스냅샷 격리에 사용할 수 있는 경우 판독기와 작성기 사이의 잠금 경합을 제거하는 내부 버전 관리 메커니즘에 기반합니다. 잠금 경합이 감소되면 처리량이 더 높아질 수 있습니다.

    스냅샷 기반 격리 하에서 읽기 작업은 동시 업데이트에서 차단되지 않고서 버전 관리되는 데이터에 액세스할 수 있습니다. 이렇게 차단이 감소되면 동시 작업 부하에서 트랜잭션 처리량이 잠재적으로 향상됩니다.

    스냅샷 격리를 사용하면 업데이트 시 XML 열 값과 해당 주/보조 XML 인덱스 행이 버전 관리됩니다. 이렇게 하면, XML이 아닌 열의 수정으로 인해 포함하는 행이 버전 관리되는 경우 XML 열의 불필요한 버전 관리를 피할 수 있습니다. 이 최적화는 XML 처리에 있어 스냅샷 격리를 매우 유용하게 만듭니다.


    쿼리 및 데이터 수정

    인덱스된 XML에 대한 여러 value() 메서드 실행 병합

    인덱스된 경우에 더 빠른 실행을 위해, SELECT 목록의 동일한 형식화된 XML 열에서 여러 value() 메서드의 실행을 결합할 수 있습니다. 실행을 결합할지 여부는 쿼리 분석기가 쿼리 비용을 기반으로 결정합니다. 이로 인해 속도가 현저히 향상됩니다. 아래에 예제가 나와 있습니다.


    예제: 여러 value() 메서드 실행 결합

    XML 스키마 모음 bookCollection에 있는 XML 스키마 이름 공간 "http://www.microsoft.com/book"에 의해 요소의 콘텐츠 모델이 정의된다고 가정합시다. 또한 이 예제에서 XML 열 xDoc이 docs 테이블에 추가되고 bookCollection을 사용하여 형식화된다고 가정합시다. XML 스키마 정의는 아래와 같습니다.


    CREATE XML SCHEMA COLLECTION bookCollection AS
    '<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
    xmlns="http://www.microsoft.com/book"
    targetNamespace="http://www.microsoft.com/book">
    <xsd:element name="book" type="bookType" />
    <xsd:complexType name="bookType">
    <xsd:sequence>
    <xsd:element name="title" type="xsd:string" />
    <xsd:element name="author" type="authorName"
    maxOccurs="unbounded"/>
    <xsd:element name="price" type="xsd:decimal" />
    </xsd:sequence>
    <xsd:attribute name="subject" type="xsd:string" />
    <xsd:attribute name="releasedate" type="xsd:integer" />
    <xsd:attribute name="ISBN" type="xsd:string" />
    </xsd:complexType>
    <xsd:complexType name="authorName">
    <xsd:sequence>
    <xsd:element name="first-name" type="xsd:string" />
    <xsd:element name="last-name" type="xsd:string" />
    </xsd:sequence>
    </xsd:complexType>
    </xsd:schema>'
    GO

    ALTER TABLE docs ADD COLUMN xDoc XML (DOCUMENT bookCollection)
    GO


    아래 쿼리에서는, value() 메서드가 동일한 XML 열에서 호출되고 <title> 및 <price> 요소의 단일 카디널리티가 XML 스키마에서 정적으로 추론되기 때문에 value() 메서드의 실행을 결합합니다.


    WITH XMLNAMESPACES ('http://www.microsoft.com/book' AS "bk")
    SELECT xCol.value ('/bk:book/bk:title', 'nvarchar(128)') Title,
    xCol. value('/bk:book/bk:price', 'decimal(5,2)') Price
    FROM docs


    최적화가 발생하려면 다음 조건이 유지되어야 합니다.

  • 열을 형식화하는 XML 스키마 모음에서 노드의 단일 카디널리티를 추론할 수 있도록 XML 열을 형식화해야 합니다. 해당되는 경우 열 옵션 DOCUMENT을 사용하여 XML 열을 선언해야 합니다. 그렇지 않으면 nodes() 메서드를 사용하여 단일 노드 참조를 생성해야 합니다. 또한 nodes() 메서드가 단일 요소를 보장하는 데 사용되고 value() 메서드가 그러한 요소에서 특성 값을 추출하는 경우 형식화되지 않은 XML에 대해서도 최적화가 작동합니다.
  • 최적화가 발생하려면 전체 경로를 지정해야 합니다. 와일드카드(*), 하위 항목 축(// operator), 상위 항목 축(..), XPath 함수 및 노드 테스트(예: node())를 포함하는 경로는 이러한 최적화의 발생을 막습니다.
  • value() 메서드의 경로 식은 술어 또는 서수를 포함하지 않을 수 있습니다.
  • nodes() 메서드에서 얻은 컨텍스트 항목과 관련된 경로 식에 대해 최적화가 발생하는데, 이러한 경우 value() 메서드의 첫 번째 인수는 위 제약과 더불어 전체 상대 경로여야 합니다.
  • value() 메서드 호출이 병합되려면 SELECT 목록에서 연속적으로 나타나야 합니다. 불연속적인 value() 메서드의 실행은 결합될 수 없습니다.

    또한 xCol.value(…) = xCol.value(…)와 같은 술어에 대해 T-SQL WHERE 절의 value() 메서드에서 최적화가 발생할 수 있습니다. xCol.value(…) = constant의 술어에서는 최적화가 발생하지 않습니다.

    존재 확인을 위해 exist() 메서드 사용

    보다 나은 성능을 위해 가능한 경우 XML 데이터 형식의 value() 메서드 대신 exist() 메서드를 사용하십시오. exist() 메서드는 SQL WHERE 절에서 사용하는 경우 가장 유용하며 value() 메서드보다 XML 인덱스를 더 효과적으로 활용합니다. XQuery 식에서 sql:variable() 및 sql:column()을 사용하는 경우에도 마찬가지입니다.

    예를 들어, exist() 메서드를 사용하여 "Writing Secure Code"라는 제목의 책을 검색하는 다음 쿼리를 살펴봅시다.


    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist('(/book/title/text())[.="Writing Secure Code"]') = 1


    PATH 또는 VALUE 보조 XML 인덱스가 이들 인덱스에서의 값 조회(이 예제에서 "Writing Secure Code")를 포함하여 경로 식((/book/title/text())[.="Writing Secure Code"])을 평가하여 반환할 XML 인스턴스를 산출하기 위해 사용됩니다. 경로 및 검색 값의 선택성이 높은 경우 결과 실행이 열의 모든 XML blob에 대해 경로 식을 평가하는 것보다 훨씬 더 빠를 수 있습니다. 검색 값은 sql:variable() 또는 sql:column()을 사용하여 제공할 수 있습니다. 자세한 내용은 이 문서의 "XQuery 및 XML DML 식 매개 변수화"를 참조하십시오.

    아래와 같이 value() 메서드를 사용하여 작성한 쿼리는


    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.value('(/book/title)[1]', 'varchar(50)') = 'Writing Secure Code'


    먼저 모든 책 제목을 평가한 다음 필터 "Writing Secure Code"를 적용합니다. 이렇게 하면 XML 인덱스 조회에서 필터 값 "Writing Secure Code"가 사용되지 않기 때문에 쿼리 실행의 효율성이 떨어집니다. SQL 변수 또는 또 다른 value() 메서드를 사용하여 지정한 필터 값도 유사한 동작(behavior)을 나타냅니다.

    nodes()-value() 결합 사용
    nodes() 메서드는 value() 메서드 내에서 사용할 수 있는 내부 노드 참조의 행 집합을 생성하여 이들 노드에서 스칼라 값을 추출합니다. 이들 메서드를 함께 사용하여 XML 데이터를 관계형 형식으로 표시할 수 있습니다.

    아래 예제에서 보는 대로, value() 메서드에서 컨텍스트 노드의 특성을 선택하는 데 사용되는 서수 술어가 제거될 수 있도록 nodes() 메서드의 출력에서 각 행은 단일 참조를 표시합니다. 또한 nodes() 메서드가 정확히 하나의 참조를 제공할 경우 nodes() 메서드를 완전히 제거하면 쿼리가 더 빠르게 수행됩니다. 이러한 최적화는 XML 변수 및 매개 변수에 가장 유용합니다.


    예제: nodes() 메서드로 서수 술어 제거

    이 쿼리는 docs테이블의 xCol 열에 있는 각 책의 인스턴스에서 ISBN 특성을 추출합니다. nodes() 메서드는 각 개별 <book> 요소(컨텍스트 노드)에 대한 별도의 참조를 내보내고 컨텍스트 노드에는 최대 하나의 @ISBN 특성이 있을 수 있습니다.


    SELECT ref.value('@ISBN', 'nvarchar(32)')
    FROM docs CROSS APPLY xCol.nodes('/book') AS node(ref)


    각 XML 인스턴스에서 요소가 하나만 발생할 경우 다음의 다시 작성된 쿼리가 더 빠릅니다.


    SELECT xCol.value('(/book/@ISBN)[1]', 'nvarchar(32)')
    FROM docs


    XML blob을 위한 최적화


    XML 변수 및 매개 변수의 더 나은 확장성을 위한 여러 개의 tempDB 파일

    XML 변수 및 매개 변수는 그 값이 작은 경우에는 주 메모리를 저장소로 사용합니다. 단, 큰 값은 tempdb 저장소에서 백업합니다. 다중 사용자 시나리오에서 많은 수의 대형 XML blob이 발생할 경우 tempdb 경합이 충분한 확장성을 위해 병목 상태를 일으킬 수 있습니다. 여러 개의 tempdb 파일을 만들면 저장소 경합이 감소되고 확장성이 훨씬 더 좋아집니다. 다음 예제는 여러 개의 tempdb 파일을 만들 수 있는 방법을 보여줍니다.


    예제: 여러 개의 tempdb 파일 만들기

    이 예제에서는 각각 처음 크기가 8MB인 두 개의 tempdb용 추가 데이터 파일과 각각 처음 크기가 1MB인 두 개의 로그 파일을 만듭니다.


    USE TEMPDB
    GO

    ALTER DATABASE tempdb ADD FILE
    (NAME = 'Tempdb_Data1',
    FILENAME = 'C:\temp\Tempdb_Data1.MDF', SIZE = 8 MB),
    (NAME = 'Tempdb_Data2',
    FILENAME = 'C:\temp\Tempdb_Data2.MDF', SIZE = 8 MB)
    GO

    ALTER DATABASE tempdb ADD log FILE
    (NAME = 'Tempdb_Log1',
    FILENAME = 'C:\temp\Tempdb_Log1.LDF', SIZE = 1 MB),
    (NAME = 'Tempdb_Log2',
    FILENAME = 'C:\temp\Tempdb_Log2.LDF', SIZE = 1 MB)
    GO


    이 파일은 ALTER DATABASE tempdb REMOVE FILE 명령을 사용하여 제거될 수 있습니다. 자세한 내용은 SQL Server 2005용 SQL Server 온라인 설명서를 참조하십시오.


    XML 데이터 형식으로의 추가 캐스트 제거

    XML 형식의 입력 인수를 가진 inlinable 함수에서 호출자는 XML 데이터 형식으로 암시적으로 변환되는 텍스트 또는 이진 값을 제공할 수 있습니다. 호출 수신자의 본문에서 XML 인수의 각 사용은 입력 값을 XML 데이터 형식으로 캐스트합니다. 이 비용은 인수를 XML 데이터 형식 변수(XML 데이터 형식으로 한 번의 인수 값 변환 유발)로 복사함으로써 피할 수 있고 XML 변수는 함수 또는 저장 프로시저의 본문에서 여러 번 사용할 수 있습니다. 다음 예제는 이러한 특징을 예시합니다.


    예제: 변환 제거

    책의 제목 및 ISBN을 반환하는 아래 GetTitleAndIsbnOfBook() 함수를 살펴봅시다.


    CREATE FUNCTION GetTitleAndIsbnOfBook (@book XML)
    RETURNS TABLE AS
    RETURN
    SELECT @book.value ('(/book/@ISBN)[1]', 'nvarchar(32)') ISBN,
    @book.value ('(/book/title)[1]', 'nvarchar(128)') title


    함수가 문자열 값으로 호출되면 각 value() 메서드 호출에 대해 XML 데이터 형식으로의 변환이 발생합니다. 함수는 XML 데이터 형식으로의 인수 변환이 한 번만 발생하도록 다음과 같이 다시 작성될 수 있습니다. 하지만 다중 명령문 테이블 반환 함수에 필요한 테이블 변수 @retTab으로 인해 추가 비용이 발생하는데, 이 비용은 XML 데이터의 크기가 큰 경우 XML 변수에 대한 충분한 횟수의 액세스로 상쇄될 수 있습니다.


    CREATE FUNCTION GetTitleAndIsbnOfBookOpt (@book varbinary(max))
    RETURNS @retTab TABLE (ISBN nvarchar(32), title nvarchar(128)) AS
    BEGIN
    DECLARE @xbook XML
    SET @xbook = @book
    INSERT INTO @retTab
    SELECT @xbook.value ('(/book/@ISBN)[1]', 'nvarchar(32)'),
    @xbook.value ('(/book/title)[1]', 'nvarchar(128)')
    RETURN
    END


    단일 요소 지정

    단일 카디널리티 평가는 쿼리 및 데이터 수정 문에서 서수를 지정할 필요성을 제거합니다. 이로 인해 쿼리 계획이 간소화되고 효율적인 JOIN 작업이 생성됩니다. 일반적으로 단일 카디널리티 평가에는 중첩 루프 조인에서 내부 및 외부 루프에 대한 적절한 선택이 수반됩니다.

    형식화된 XML에서 기본적으로 요소는 minOccurs 및 maxOccurs의 값을 사용하여 재정의되지 않는다면 XML 스키마 구조의 단일 카디널리티를 갖습니다. 또한 형식화된 XML 열, 변수 및 매개 변수의 DOCUMENT 제약 조건은 XML 데이터 형식 인스턴스에서 정확히 하나의 최상위 요소를 보장합니다.

    형식화되지 않은 데이터의 경우 또는 스키마에 여러 형제 요소가 허용되는 경우, 아래 예제에 나타난 대로 경로 식을 만족시키는 노드를 정확하게 하나만 선택하는 서수 값을 사용하여 노드의 단일 카디널리티가 경로 식에 표시될 수 있습니다. 서수 [1]은 Transact -SQL TOP 1 오름차순을 사용하여 평가되는 반면 서수 last()는 TOP 1 내림차순으로 평가됩니다. 또한 nodes() 메서드는 결과 XML 인스턴스 각각에 대해 단일 컨텍스트 항목을 설정합니다.

    단일 노드의 선택이 생략된 경우 쿼리 최적화 프로그램이 지나치게 높을 수 있는 기본 카디널리티 평가를 사용합니다. 예를 들면, 이는 술어를 처리해야 하는 경우 중첩 루프 조인에서 내부 및 외부 루프에 대해 차선책을 선택하게끔 유발할 수 있습니다. 그 효과는 XML 인덱스가 존재하지 않고 보다 효율적인 카디널리티 평가를 위해 사용할 수 있는 통계 정보가 없는 XML blob의 경우에 더욱 크게 나타납니다.


    예제: 형식화되지 않은 XML의 단일 카디널리티 지정

    xCol 열의 각 XML 인스턴스가 <title> 하위 요소를 하나만 갖는 최상위 요소를 하나만 포함한다고 가정합시다. 다음 쿼리를 살펴봅시다.


    SELECT xCol.query ('/book/title')
    FROM docs


    쿼리 최적화 프로그램은 <title> 요소에 기본 카디널리티 평가를 사용합니다. 각 <book>은 <title>이 단일 요소가 되도록 하나의 제목을 갖지만 최적화 프로그램의 평가는 그에 비해 훨씬 더 높습니다. 다시 공식화한 다음 쿼리는


    SELECT xCol.query ('(/book/title)[1]')
    FROM docs


    올바른 카디널리티를 최적화 프로그램에 전달합니다. 비슷한 모양의 경로 식 (/a/b)[1]과 /a/b [1] 간의 의미론적 차이점이 MSDN 기사 Microsoft SQL Server 2005를 위한 최상의 XML 사용 방법에 설명되어 있습니다.


    XML 데이터 형식 메서드의 다중 실행 제거

    다음 쿼리는


    SELECT case isnumeric (xCol.value ('(/book/price)[1]', 'nvarchar(32)'))
    when 1 then xCol.value ('(/book/price)[1]', 'decimal(5,2)')
    else 0
    end
    FROM docs


    책의 <price>를 계산한 다음 가격이 숫자 형식인 경우 가격을 십진수(5, 2)로 변환합니다. 이 논리는 응용 프로그램에서 숫자가 아닌 가격 값이 발생할 수 있는 경우에 유용합니다.


    SELECT case isnumeric(Price)
    when 1 then CAST (Price AS decimal(5,2))
    else 0
    end
    FROM (SELECT xCol.value ('(/book/price)[1]', 'nvarchar(32)') Price
    FROM docs) T


    동일한 최적화가 NULLIF()와 같은 다른 곳에서도 사용될 수 있습니다.


    SELECT NULLIF (Title, '')
    FROM (SELECT xCol.value ('(/book/title)[1]', 'nvarchar(64)') Title
    FROM docs) T


    NULLIF()에서 value() 메서드를 사용하면 이 메서드가 비어 있지 않은 문자열을 반환할 경우 value() 메서드가 두 번 처리됩니다.


    Data(),text() 및 string() 접근자

    XQuery는 노드에서 형식화된 원자 값을 추출하기 위한 fn:data() 함수, 텍스트 노드를 반환하기 위한 노드 테스트 text() 및 노드의 문자열 값을 반환하기 위한 fn:string() 함수를 제공합니다. 이들의 사용은 혼동될 수 있습니다. SQL Server 2005에서 이를 올바로 사용하기 위한 지침이 XML 인스턴스 <age>12</age>를 사용하여 아래에 예시되어 있습니다.

  • 형식화되지 않은 XML: 경로 식 /age/text()는 값이 “12”인 <age> 아래에 텍스트 노드를 반환합니다. fn:data(/age) 함수는 fn:string(/age)처럼 문자열 값 “12”를 반환합니다.
  • 형식화된 XML: /age/text() 식은 SQL Server 2005에서 모든 단순한 형식화된 <age> 요소에 대한 정적 오류를 반환합니다. <age>가 단순한 정수 콘텐츠를 갖는 경우에는 fn:data(/age)가 정수 12를 반환하는 반면, fn:string(/age[1])은 문자열 “12”를 산출합니다. 이들 함수는 서로 다른 성능 특성을 갖습니다. Fn:string()은 컨텍스트 노드 아래의 모든 텍스트 노드를 재귀적으로 집계합니다. 컨텍스트 노드가 단일값인 경우 이 방식은 과도하며, 이 경우에는 fn:data() 및 text()로도 충분할 뿐만 아니라 더 효과적입니다.

    형식화되지 않은 XML의 경우 노드의 값이 필요할 때, text()를 사용하여 텍스트 노드를 반환하는 것이 fn:data()를 사용하여 반환하는 것보다 더 빠릅니다. 경로 식 /book/text()는 <book> 요소의 텍스트 노드 자식(child)을 반환합니다. query() 메서드 내에서 이러한 텍스트 노드는 직렬화되고 텍스트 노드 값의 연결로 나타납니다. 반면, fn:data()는 <book> 요소의 하위 트리에 있는 모든 값을 집계합니다. 이 집계는 간단한 콘텐츠를 가진 요소의 경우일지라도 fn:data()의 계산이 text()의 계산보다 비용이 더 많이 소요되게 만듭니다.

    형식화되지 않은 XML에서 텍스트 집계

    XQuery 의미론에 따라, 형식화되지 않은 XML에서 다음과 같은 두 쿼리는 술어를 평가하기 위해 <title> 요소 아래의 모든 텍스트 노드를 집계해야 합니다. 이 때문에 검색 문자열에 대한 XML 인덱스 조회가 억제됩니다.


    SELECT xCol.value ('(/book/title[.="Writing Secure Code"])[1]',
    'nvarchar(64)')
    FROM docs


    또는


    SELECT xCol.value ('(/book/title
    [fn:string()="Writing Secure Code"])[1]'), 'nvarchar(64)')
    FROM docs


    <title> 요소에 텍스트 노드가 하나만 있는 경우 더 효율적인 쿼리 작성 방법은 아래와 같이 텍스트 노드의 술어를 평가하는 방법입니다.


    SELECT xCol.value ('(/book/title/text())[1]
    [. = "Writing Secure Code"]', 'nvarchar(64)')
    FROM docs


    이 경우에는 "Writing Secure Code" 값에 대한 XML 인덱스 조회가 발생합니다.


    XQuery 및 XML DML 식 매개 변수화

    XQuery 및 XML DML 식은 자동으로 매개 변수화되지 않습니다. 따라서 두 XQuery 식이 매개 변수의 값만 다른 경우, 동적 SQL 문을 사용하는 대신 sql:column() 또는 sql:variable()을 사용하여 XQuery 또는 XML DML 식에 매개 변수 값을 제공하는 것이 더 좋습니다. 이들 함수를 사용하면 쿼리가 자동으로 매개 변수화됩니다.

    아래 예제는 저장 프로시저 실행을 보여줍니다. 이 기법은 쿼리, 함수/메서드 호출 또는 데이터 수정 문의 매개 변수화에 적용할 수 있습니다.

    예를 들어, 아래 저장 프로시저는 입력 인수보다 낮은 가격의 책을 찾습니다.


    CREATE PROC sp_myProc
    @Price decimal
    AS
    SELECT *
    FROM docs
    WHERE 1 = xCol.exist('(/book/price)[. < sql:variable("@Price")]')


    ADO.NET 및 OLEDB에서 @Price의 입력 값을 매개 변수에 바인딩합니다. 이렇게 하면 매개 변수가 서로 다른 값에 바인딩될 때 쿼리를 다시 컴파일할 필요가 없습니다. sql:column()을 사용하면 이와 비슷한 이점을 얻을 수 있습니다.

    다음 Visual Basic.NET 코드는 저장 프로시저 호출에서 매개 변수 바인딩을 보여줍니다.


    'myConn is the connection string
    SqlCommand cmd = New SqlCommand("sp_myProc", myConn)
    cmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure

    'Parameter binding
    Dim myParm As SqlParameter = cmd.Parameters.Add("@Price", _
    SqlDbType.Decimal)
    myParm.Direction = ParameterDirection.Input
    myParm.value = 2

    'Invoke the stored procedure
    SqlDataReader myReader = cmd.ExecuteReader()

    'Invoke the stored procedure a second time
    myParm.value = 49.99
    SqlDataReader myReader = cmd.ExecuteReader()


    자세한 내용은 Microsoft Visual Studio.NET 설명서 (영문)를 참조하십시오.


    예제: 데이터 수정에서 sql:variable() 사용

    ISBN이 "0-2016-3361-2"인 <book>의 <price>가 10% 할인되었다고 가정합시다. 할인과 ISBN 둘 다 XML 데이터 수정 문에 매개 변수로 전달될 수 있고 이 문은 다른 책 또는 다른 할인에 대해 똑같이 유지됩니다.


    DECLARE @discountFactor decimal, @sqlisbn nvarchar(32)
    SET @discountFactor = 0.9
    SET @sqlisbn = N'0-7356-1588-2'

    UPDATE docs
    SET xCol.modify('replace value of (/book/price/text())[1] with
    sql:variable("@discountFactor")*(/book/price/text())[1]')
    WHERE xCol.exist('/book[@ISBN = sql:variable("@sqlisbn")]') = 1


    예제 : 요소 구성에서 sql:variable() 사용

    아래에 나와 있는 modify() 메서드는 구성된 요소 내에서 값을 제공하기 위한 sql:variable()의 사용을 보여줍니다.


    DECLARE @name nvarchar(64)
    SET @name = 'Microsoft Press'
    UPDATE docs
    SET xCol.modify ('
    insert < publisher Name = "{sql:variable("@name")}"></publisher>
    into (/book/title)[1]')


    술어 및 서수의 최적화

    노드 테스트 또는 분기가 없는(즉, 경로의 중간 노드에 술어 또는 서수가 없는) 전체 경로(즉, 루트 노드로부터 자식(child) 및 자신의 축만을 포함하는 선택한 노드에 이르는 절대 위치 경로)는 분기가 있는 경로 식보다 효율적으로 평가할 수 있습니다. 인덱스된 경우에 전체 경로는 인덱스 탐색에 사용될 수 있습니다. XML blob의 경우, 이러한 경로의 구문 분석은 분기 또는 와일드카드(*)가 있는 경로의 구문 분석보다 더 빠릅니다.

    경로 끝부분의 노드 테스트 및 술어는 선택한 노드에서 필터로 사용됩니다. 인덱스가 사용됩니다. XML blob의 경우 구문 분석이 효율적입니다. 아래에 예제가 나와 있습니다.


    예제: 전체 경로 평가

    이름이 Davis인 저자가 쓴 책을 선택하는 경로 식을 생각해 봅시다.


    SELECT xCol.query ('/book[author/first-name = "Davis"]')
    FROM docs


    술어가 <book> 요소에 직접 존재하지 않더라도 축소 경로 /book/author/first-name을 사용하여 위치한 <first-name> 노드는 값 "Davis"에 의해 필터링됩니다. 반환된 <book> 요소는 주어진 술어를 충족하는 것들입니다.

    경로 기반 조회는 /book//first-name과 같이 술어 또는 서수가 없는 부분적으로 지정된 경로에도 효율적입니다. 쿼리 컴파일러는 XML 인덱스에서 이러한 경로를 일치시키기 위해 LIKE 연산자를 사용합니다. 그러므로 가능한 한 경로의 많은 부분을 지정하는 것이 보다 효율적인 처리에 도움이 됩니다.

    /book[@ISBN = "1-8610-0157-6"]/author/first-name에서와 같이 분기(즉, 경로 식의 중간에 있는 노드 테스트 및 서술어)는 경로 식 /book[@ISBN = "1-8610-0157-6"] 및 /book/author/first-name을 평가하고 <book> 요소의 두 집합 사이의 교집합을 취합니다. 따라서 분기 없는 경로 식보다 실행이 느려집니다. 경로 식의 중간에 노드 테스트 및 술어를 사용하는 것을 가능한 한 피하는 것이 효과적입니다. 이는 “일반적 태그와 구체적 태그의 비교” 예제에 설명된 대로, 데이터 모델링 시 신중한 주의를 기울임으로써 가능한 경우가 종종 있습니다.


    경로의 끝으로 서수 이동

    정적 형식의 정확성을 위해 경로 식에 사용되는 서수는 경로 식의 끝부분에 넣을 수 있는 좋은 후보입니다. 경로 식 book[1]/title[1]은 (/book/title)[1]과 동일합니다. 후자는 문서 순서에서 <book> 요소 아래의 첫 번째 <title> 요소를 확인함으로써 XML 인덱스 및 XML blob 두 경우 모두에 대해 모두 더 빠르게 평가될 수 있습니다. 이와 유사하게 경로 식 (/book/@ISBN)[1]은 /book[1]/@ISBN보다 더 빠른 실행을 가져옵니다.


    컨텍스트 노드를 사용한 술어 평가

    술어, 서수 및 노드 테스트를 경로 식의 끝으로 이동하는 것 외에도 컨텍스트 노드를 사용하여 이러한 조건을 평가하면 한층 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다. 아래에 이에 대한 쿼리 재작성 예제가 나와 있습니다.


    예제: 컨텍스트 노드를 사용한 술어 평가

    아래 쿼리는 “security”라는 제목의 책을 검색합니다. 이 쿼리에는 두 경로 식, /book 및 /book/@subject의 평가와 후자 경로에 대한 “security” 값 확인이 필요합니다.


    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist ('/book[@subject = "security"]') = 1


    다시 작성된 아래 쿼리는 단일 경로 /book/@subject를 평가하고 이 경로에 "security" 값이 있는지 확인합니다. 이렇게 하면 위 쿼리보다 쿼리 계획이 더 단순해지고 실행이 훨씬 더 빨라집니다.


    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist ('/book/@subject[. = "security"]') = 1


    범위 조건

    범위 조건은 형식화된 XML의 사용을 통해 이점을 얻습니다. XML 열 및 XML 인덱스에 저장된 데이터는 XML 스키마에 지정된 형식 정의에 따라 형식화됩니다. 값 비교는 데이터의 런타임 변환을 피하고 VALUE 보조 XML 인덱스에 대한 범위 스캔을 허용합니다. 또한 이를 위해서는 다음 예제에 나타난 대로, 효율적인 액세스를 위해 범위 조건에 컨텍스트 노드(.)를 지정해야 합니다.


    예제: 범위 조건의 컨텍스트 노드

    $9.99와 $49.99 범위에 있는 가격대의 책을 찾는 쿼리를 고려해 봅시다.


    SELECT xCol
    FROM docs
    WHERE xCol.exist ('/book[price > 9.99 and price < 49.99]') = 1


    경로 식 /book/price > 9.99 및 /book/price < 49.99가 각각 따로 평가됩니다. <book> 요소 아래에 여러 <price> 요소가 존재할 수 있기 때문에 쿼리 최적화 프로그램은 <price> 요소가 동일하다는 사실을 알지 못합니다. 이 때문에 VALUE 보조 XML 인덱스에 대한 범위 스캔이 억제됩니다. 아래에 다시 작성된 쿼리는 <price>에 동일한 컨텍스트 노드를 사용하고 9.99와 49.99 사이의 값에 대해 VALUE 보조 XML 인덱스의 범위 스캔이 발생하도록 보장합니다. 이로 인해 성능이 더 좋아집니다.


    SELECT xCol
    FROM docs
    WHERE xCol.exist ('/book/price[. > 9.99 and . < 49.99]') = 1


    동적 쿼리

    XQuery 식은 XML 데이터 형식 메서드 내에서 리터럴로 지정됩니다. 이들의 평가는 사용 가능한 경우 쿼리 최적화 프로그램에서 선택한 XML 인덱스를 사용합니다.

    XQuery 식을 리터럴 대신 동적으로 지정할 수 있으면 응용 프로그램 개발이 편리합니다. 이는 다음 방식으로 가능합니다.

    쿼리 구성
    쿼리를 문자열로 작성하고 sp_executesql을 사용하여 실행합니다. EXEC와 달리, 이렇게 하면 컴파일된 쿼리 계획이 캐시되어 최적화 프로그램이 컴파일된 계획을 다시 사용할 수 있습니다. 쿼리는 문자열로 구성되므로 매개 변수화될 수 있고 포함된 매개 변수를 포함할 수 있습니다. SQL 주입 공격을 피하려면 충분한 주의를 기울여야 합니다.

    XPath 함수 사용
    XPath 식의 각 위치 단계를 name() 함수 또는 local-name() 및 namespace-URI() 함수로 대체합니다. 이렇게 하면 노드 이름 및 검색 값으로 전달할 수 있는 쿼리가 만들어집니다. "XQuery 또는 XML DML 식 매개 변수화" 예제에 설명된 대로 추가적으로 매개 변수화할 수 있습니다. 이와 같은 매개 변수화된 쿼리는 응용 프로그램 개발에 편리합니다. 하지만 컴파일 시에 구체적인 경로가 알려지지 않으므로, 이에 대해 생성된 쿼리 계획은 XML 인덱스를 무시합니다.

    쿼리 구성 접근 방법은 경로 식 매개 변수화보다 더 능률적으로 작동하지만 런타임 쿼리 컴파일 비용이 들기 때문에, 전체 쿼리를 리터럴로 지정하는 것보다 더 느려집니다. 사용자가 전달한 실제 쿼리는 SQL 주입 공격을 피하기 위해 유효성이 검사되어야 합니다. 그렇지 않으면, 쿼리의 매개 변수화(이 문서의 “XQuery 및 XML DML 식 매개 변수화")를 위해 이 접근 방법을 사용하지 말아야 합니다. 다음 예제는 이 접근 방법을 예시합니다.

    노드 이름을 사용하여 노드 테스트를 지정하는 두 번째 접근 방법은 SQL 주입 문제를 방지합니다. 하지만 쿼리 계획이 복잡해지고 원래 쿼리보다 훨씬 더 비능률적으로 수행됩니다. 이 접근 방법은 두 번째 예제에 나와 있습니다.


    예제: sp_executesql를 사용한 쿼리

    다음 쿼리를 동적으로 작성하여 매개 변수를 사용하여 @subject의 검색 값을 전달하기를 원한다고 가정합시다.


    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist('/book[@subject = "security"]') = 1


    동적 쿼리를 아래에 나타난 대로 작성하고 실행할 수 있습니다. 쿼리 문자열은 @SQLString 변수에 만들어지고 exist() 메서드에서 사용된 포함된 변수 @bksubj를 포함합니다. @subj 변수는 매개 변수의 런타임 값을 제공합니다. @SQLString을 사용하여 전달된 동적 쿼리는 SQL 주입 공격을 피하기 위해 유효성이 검사되어야 합니다(아래에는 표시되어 있지 않습니다).


    DECLARE @SQLString NVARCHAR(500)
    DECLARE @subj NVARCHAR(64)
    DECLARE @ParmDefinition NVARCHAR(500)
    --- Build the SQL string once
    SET @SQLString =
    N'SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist(''/book[@subject=sql:variable("@bksubj")]'')=1'
    SET @ParmDefinition = N'@bksubj NVARCHAR(64)'
    --- Execute the string with the first parameter value
    SET @subj = 'security'
    EXECUTE sp_executesql @SQLString, @ParmDefinition,
    @bksubj = @subj


    예제: local-name()을 사용한 쿼리

    위 쿼리를 다음과 같이 태그 이름을 리터럴로 사용하도록 다시 작성할 수 있습니다.


    DECLARE @elemName nvarchar(4000), @attrName nvarchar(4000)
    DECLARE @subjValue nvarchar(4000)
    SET @elemName = N'book'
    SET @attrName = N'subject'
    SET @subjValue = N'security'
    SELECT *
    FROM docs
    WHERE xCol.exist('/*[local-name() = sql:variable("@elemName") and
    @*[local-name() = sql:variable("@attrName") and
    . = sql:variable("@subjValue")]]') = 1


    다시 작성된 쿼리는 와일드카드(*)와 노드 이름을 사용하는 노드 테스트를 포함하므로 효과적으로 최적화하기가 어렵습니다. 결과적으로 원래 쿼리 및 쿼리 구성 접근 방법에 비해 훨씬 더 비능률적으로 수행됩니다.


    XML 데이터에서 행 집합 생성

    일부 응용 프로그램은 하나 이상의 속성을 행 집합의 열로 승격함으로써 XML 데이터에서 행 집합을 생성해야 합니다. 예를 들어, 응용 프로그램은 책의 저자를 쿼리하고 성 및 이름에 대해 두 개의 열을 포함하는 테이블로 결과를 표시할 수 있습니다. 이러한 행 집합 생성은 서로 다른 성능 특성을 지닌 서버 또는 클라이언트에서 모두 수행될 수 있습니다.

  • 서버에서 다음 메커니즘 중 하나를 사용하십시오.
    • XML 데이터 형식의 nodes() 및 value() 메서드의 결합
    • OpenXML
    • CLR(공용 언어 런타임)에서 테이블 반환 함수 스트리밍
  • 또한 XML 결과가, 클라이언트 쪽 프로그래밍(예: DataSet)을 사용하여 데이터를 행 집합으로 변환하는 클라이언트에게 반환됩니다. 클라이언트 쪽 행 집합 생성은 서버의 부하를 덜어주므로 서버에서 클라이언트로 전송된 거의 전체 데이터가 행 집합으로 매핑되는 경우에 유용합니다. 그렇지 않은 경우에는 데이터 제공 비용이 클라이언트 쪽 처리 이점보다 더 클 수 있습니다.

    서버 쪽 행 집합 생성은 서버에서 들어오는 XML 데이터로부터의 행 집합 생성에 유용합니다. 이 방식은 서버에 저장된 XML 데이터의 일부분만이 행 집합의 열로 승격되는 경우에 일반적으로 더 바람직합니다. 서버 쪽 접근 방법들의 상대적 장점 및 단점에 관한 자세한 설명은 MSDN 기사 Microsoft SQL Server 2005를 위한 최상의 XML 사용 방법에서 찾을 수 있습니다.


    제공 : DB포탈사이트 DBguide.net

    • [출처] SQL Server 2005에서 XML 데이터 형식을 위한 성능 최적화|작성자 필립박

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