title: SQLServer · 特性分析 · SQL Server中XML与JSON应用比较

author: 石沫

背景

SQL Server是一种强大的数据库引擎，不仅性能卓越，稳定，功能还很强大，SQL Server 2016中已经支持JSON。这让我想到以前工作中经常使用的SQL XML，也对比一下他们几个关键领域的应用方法。这两种SQL特性，在实际的工作中也是常用的功能，特别是JSON在最近发展非常火爆，SQL Server也不落后，很快就在SQL Server2016支持。

广义的XML与JSON

XML用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。 XML使用文档类型定义来组织数据；格式统一，跨平台，它早已成为业界公认的标准。JSON一种轻量级的数据交换格式，具有良好的可读和便于快速编写的特性。可在不同平台之间进行数据交换。JSON采用兼容性很高的、完全独立于语言文本格式。关于他的比较，这篇文介绍得非常全面： http://www.cnblogs.com/SanMaoSpace/p/3139186.html

SQL XML与SQL JSON

使用 xml 数据类型，可以将 XML 文档和片段存储在 SQL Server 数据库中,可以创建 xml 类型的列和变量，并存储 XML 实例。可以选择性地将 XML 架构集合与 xml 数据类型的列、参数或变量进行关联。JSON是一种文本化的数据格式，与xml作为一种数据类型不同，JSON本身在SQL Server中只是一种字符串，用于存储非结构化的数据。根据以前的经验，在SQL Server T-SQL应用中，XML应用主要在下面几个方面：1）路径表达式；2）查询解析；3）生成实例；4）实例更改；5）索引。而JSON其实也是类似的应用。下面将介绍SQL XML和SQL JSON具体在这几个方面的应用，请注意，下面的示例请在SQL Server 2016 RC3以上版本运行。

路径表达式

1. SQL XML路径表达式

xml数据类型自己是没有路径表达式，但SQL Server实现了XQuery语言，该语言支持SQL Server xml数据类型的操作。路径表达式是XQuery最重要的表达式之一，XQuery 路径表达式用于定位文档中的节点，如元素节点、属性节点和文本节点。言归正传，您需要理解以下概念：

相对路径表达式

相对路径表达式由一个或多个步骤组成，步骤间以单斜杠或双斜杠（/ 或 //）分隔。例如：

child::Features 是相对路径表达式，其中 Child 仅指上下文节点的子节点。

绝对路径表达式

child::Features 是相对路径表达式，其中 Child 仅指上下文节点的子节点。例如:

表达式 /child::ProductDescription 中的起始斜杠表示它是一个绝对路径表达式。 因为表达式开始处的斜杠返回上下文节点的文档根节点。

轴

轴包含六个概念child,parent,attribute,seft,descendant-or-self,descendant，其中parent是逆向的，其余都是正向的。从名字上能够区分它们的用途。你甚至不必去了解其中含义，看看下面的示例就明白：

DECLARE
    @xml_sample xml 

SET @xml_sample=
    N'<root>
        <a e="111" >
            <b>
                <c>
                    <d>3333</d>
                </c>
            </b>
        </a>
        <f>222</f>
    </root>'

SELECT 
    @xml_sample.query(N'/child::root/child::a') AS child ,
        @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/descendant::*') AS  descendant,
    @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/self::*') AS _self_ ,
        @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/parent::root/child::f') AS parent    ,
    @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/descendant-or-self::*') AS des_or_self ,
    @xml_sample.value(N'(/child::root/child::a/attribute::e)[1]',N'int') AS attribute

上面使用了xml数据类型的操作方法query和value，应用路径表达式的轴节步骤得到不同结果，对比一下结果，就很清晰了。其中*表示以一个节点测试表示节点名称。

节点测试

节点测试是一个条件，并且是路径表达式中的轴步骤的第二个组件。在步骤中选定的所有节点都必须满足此条件，他有两种节点测试条件：

- 节点名

节点名包括属性节点名称和元素节点名称。

- 节点类型

节点类型包括comment()，node(),text(),processing-instruction() ，具体含义你也不必深入下去，有兴趣的可自查。

下面用一个示例来说明节点名和节点类型：

DECLARE
    @xml_sample xml 

SET @xml_sample=
    N'<root>
        <a e="111" >
            <!-- my comment --> 
            <b>
                <c>
                    <d>3333</d>
                </c>
            </b>
        </a>
        <f>222</f>
    </root>'

SELECT 
    @xml_sample.query(N'/child::root/child::a') AS element_node ,
    @xml_sample.value(N'(/child::root/child::a/attribute::e)[1]',N'int') AS attribute_node    ,
        @xml_sample.value(N'(/child::root/child::f/child::text())[1]',N'int') AS  text_type ,
        @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/child::node()') AS node_type ,
    @xml_sample.query(N'/child::root/child::a/child::comment()') AS comment_type

在实际应用中，节点测试用得最多的是节点名和text()类型，需要指出的是在处理大量的xml实例时，如果解析节点文本，不添加text()节点测试，性能会有所影响，可简单自测性能。

可能你会在写路径表达式的时候会感觉到很繁琐，那么，上面两个实例换种方式，就清晰了：

DECLARE
    @xml_sample xml 

SET @xml_sample=
    N'<root>
        <a e="111" >
            <!-- my comment --> 
            <b>
                <c>
                    <d>3333</d>
                </c>
            </b>
        </a>
        <f>222</f>
    </root>'

SELECT 
    @xml_sample.query(N'/root/a') AS element_node ,
    @xml_sample.value(N'(/root/a/@e)[1]',N'int') AS attribute_node    ,
        @xml_sample.value(N'(/root/f/text())[1]',N'int') AS  text_type ,
        @xml_sample.query(N'/root/a/node()') AS node_type ,
    @xml_sample.query(N'/root/a/comment()') AS comment_type

SELECT 
    @xml_sample.query(N'/root/a') AS child ,
        @xml_sample.query(N'/root/a/descendant::*') AS  descendant,
    @xml_sample.query(N'/root/a/self::*') AS _self_ ,
        @xml_sample.query(N'/root/a/../f') AS parent    ,
    @xml_sample.query(N'/root/a/descendant-or-self::*') AS des_or_self ,
    @xml_sample.value(N'(/root/a/@e)[1]',N'int') AS attribute

child被省略掉了，这是默认行为，你也不必写parent节点，直接用两点代替".."，属性用@表示

谓词

谓词通过应用指定的测试来筛选节点序列。谓词表达式用方括号括起来并绑定到路径表达式中的最后一个节点。有点类似我们基础SQL中的谓词逻辑，比如WHERE条件，你可简单理解为一种条件关系，看下面的示例：

DECLARE 
    @xml_sample xml ,
    @i int =2

SET @xml_sample = N'
        <root>
          <a>
            <b>b1</b>
            <c>111</c>
          </a>
          <a>
            <b>b2</b>
            <c>222</c>
          </a>
        </root>
        '
SELECT 
    @xml_sample.query(N'/root/a[2]'),    
    @xml_sample.query(N'(/root/a/b)[1]'),
    @xml_sample.query(N'/root/a/b[text()="b2"]'),
    @xml_sample.query(N'/root/a[sql:variable("@i")]')

轴、节点测试和谓词是轴步骤的要素，还有一般步骤，这个很少用，有兴趣可以自行了解。

2. SQL JSON路径表达式

JSON中的路径表达式非常简单，你只需要理解下列两个核心概念就可以随心应手：

路径模式

JSON的路径模式有两种，一种是lax,另外一种是strict,默认的方式是lax。lax模式在路径表达式遇到错误时返回为空，而strict模式会抛出错误，请运行下列语句：

DECLARE  
    @json_sample varchar(500)=
        N'{  
            "info":{    
              "type":1,  
              "address":{    
                "town":"Bristol",  
                "county":"Avon",  
                "country":"England"  
              },  
              "tags":["Sport", "Water polo"]  
           },  
           "type":"Basic"  
        }' 

SELECT 
    JSON_VALUE(@json_sample,'$.type')
SELECT 
    JSON_QUERY(@json_sample,'$.type')
SELECT 
    JSON_QUERY(@json_sample,'lax $.type')
SELECT 
    JSON_QUERY(@json_sample,'strict $.type')

路径

JSON数据的上下文引用使用美元符号$表示，JSON中的各属性作为路径关键名称，比如 $.type，如果属性名称有空格，需要用双引号括起来。如果是数组，需要使用方括号表示位置。“.”表示对象的一个成员。例如：

DECLARE  
    @json_sample varchar(500)=
        N'{"people":  
                  [  
                    { "name": "John", "surname": "Doe" },  
                    { "name": "Jane", "surname": null, "active": true }  
                  ]  
        } '

SELECT 
    JSON_VALUE(@json_sample,'$.people[0].name') ,
    JSON_VALUE(@json_sample,'$.people[1].active'),
    JSON_QUERY(@json_sample,'$.people[1]'),
    JSON_QUERY(@json_sample,'$')

查询解析

现在我准备了两个实例，一个是xml，一个是JSON，他们表达的内容是一样的，以这个实例来对比一下查询解析功能。
xml :

<ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>

JSON :

{
  "ROOT": {
    "Customers": [
      {
        "CustomerID": "VINET",
        "ContactName": "Paul Henriot",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "5",
          "OrderDate": "1996-07-04",
          "Order_Details": [
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "11",
              "Quantity": "12"
            },
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "42000",
              "Quantity": "11111"
            }
          ]
        }
      },
      {
        "CustomerID": "LILAS",
        "ContactName": "Carlos Gonzlez",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "3",
          "OrderDate": "1996-07-06",
          "Order_Details": {
            "OrderID": "10283",
            "ProductID": "22",
            "Quantity": "3"
          }
        }
      }
    ]
  }
}

1. SQL XML查询解析

在SQL Server中，解析经常使用这些方法：query(),nodes(),value(),openxml,有时也用到exist方法来判定条件。

1.1 得到子实例片段

得到实例片段非常简单，使用query方法就好。例如得到CustomerID=“LILAS”的片段Customers信息：


DECLARE 
    @xml_sample xml

SET @xml_sample =N'
    <ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>
'

SELECT 
    @xml_sample.query(N'/ROOT/Customers[@CustomerID="LILAS"]')

1.2 得到元素节点文本

得到元素文本值是最基本的操，现在要获得 CustomerID="VINET" 的EmployeeID：

DECLARE 
    @xml_sample xml

SET @xml_sample =N'
    <ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>
'

SELECT 
    @xml_sample.value(N'(/ROOT/Customers[@CustomerID="VINET"]/Orders/EmployeeID/text())[1]',N'int')

1.3 得到属性值

属性值在路径表达式说过，可以使用attribute或者@标识。比如要得到ContactName:

DECLARE 
    @xml_sample xml

SET @xml_sample =N'
    <ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>
'

SELECT 
    CustomerID=T.c.value(N'@CustomerID',N'varchar(50)'),
    ContactName=T.c.value(N'@ContactName',N'varchar(50)')
FROM @xml_sample.nodes(N'ROOT/Customers') T(c)

1.4 构建结果集

现在需要将订单细节和其他信息都生成一个结果集，这个可能觉得很麻烦，其实也不难，只要充分理解路径表达式，看看可以怎么做到？有两种方法：
第一种：nodes()方法

DECLARE 
    @xml_sample xml

SET @xml_sample =N'
    <ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>
'

SELECT 
    CustomerID=T.c.value(N'../../@CustomerID',N'varchar(50)'),
    ContactName=T.c.value(N'../../@ContactName',N'varchar(50)'),
    EmployeeID=T.c.value(N'(../EmployeeID/text())[1]',N'int'),
    OrderDate=T.c.value(N'(../OrderDate/text())[1]',N'datetime'),
    OrderID=T.c.value(N'(OrderID/text())[1]',N'int'),
    ProductID=T.c.value(N'(ProductID/text())[1]',N'int'),
    Quantity=T.c.value(N'(Quantity/text())[1]',N'int')
FROM @xml_sample.nodes(N'ROOT/Customers/Orders/Order_Details') T(c)

第二种：openxml 方法

DECLARE 
    @idoc int, 
    @doc varchar(4000)

SET @doc=N'
    <ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>
'

EXEC sp_xml_preparedocument @idoc OUTPUT, @doc; 

SELECT    
    *
FROM  OPENXML (@idoc, '/ROOT/Customers/Orders/Order_Details') 
WITH (
    CustomerID varchar(50)  '../../@CustomerID',
    ContactName varchar(50)  '../../@ContactName',
    EmployeeID  int  '(../EmployeeID/text())[1]',
    OrderDate datetime '(../OrderDate/text())[1]',
    OrderID int '(OrderID/text())[1]',
    ProductID int '(ProductID/text())[1]',
    Quantity int '(Quantity/text())[1]'

)

EXEC sp_xml_removedocument @idoc;

如果你对XQuery感兴趣，你还可以从过这种方式来处理，不过这种方式会比较复杂一点,SQL Server是支持XQuery语言操作，请读者自行尝试。

1.5 表列处理

假如你的XML片段存在表中，如果要解析处理，只需要使用CROSS APPLY生成一个多列的结果，用nodes方法就可以了，如果遇到条件，并且与列结合，你可能会用到exist方法和sql:column()来处理，上面的结果已经较复杂，这里不需要演示了。有兴趣可自己实战一下。

2. SQL JSON查询解析

JSON解析相对XML要简单得多，没有属性值，没有文本之类。会使用到的方法有：JSON_QUERY(),JSON_VALUE,ISJSON(),OPENJSON() 。

2.1 得到JSON片段

得到实例片段，使用JSON_QUERY方法。例如CustomerID=“LILAS”的片段Customers信息，这里没有xml那么强大，可以通过谓词来过滤，至少现在没有看到这个功能。因此只能指定简单的数组值。


DECLARE 
    @json_sample varchar(5000)

SET @json_sample=N'{
  "ROOT": {
    "Customers": [
      {
        "CustomerID": "VINET",
        "ContactName": "Paul Henriot",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "5",
          "OrderDate": "1996-07-04",
          "Order_Details": [
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "11",
              "Quantity": "12"
            },
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "42000",
              "Quantity": "11111"
            }
          ]
        }
      },
      {
        "CustomerID": "LILAS",
        "ContactName": "Carlos Gonzlez",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "3",
          "OrderDate": "1996-07-06",
          "Order_Details": {
            "OrderID": "10283",
            "ProductID": "22",
            "Quantity": "3"
          }
        }
      }
    ]
  }
}
'

SELECT 
    JSON_QUERY(@json_sample,N'$.ROOT.Customers[1]')

2.2 得到节点值

得到JSON的某个值，使用JSON_VALUE方法就好:

DECLARE 
    @json_sample varchar(5000)

SET @json_sample=N'{
  "ROOT": {
    "Customers": [
      {
        "CustomerID": "VINET",
        "ContactName": "Paul Henriot",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "5",
          "OrderDate": "1996-07-04",
          "Order_Details": [
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "11",
              "Quantity": "12"
            },
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "42000",
              "Quantity": "11111"
            }
          ]
        }
      },
      {
        "CustomerID": "LILAS",
        "ContactName": "Carlos Gonzlez",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "3",
          "OrderDate": "1996-07-06",
          "Order_Details": {
            "OrderID": "10283",
            "ProductID": "22",
            "Quantity": "3"
          }
        }
      }
    ]
  }
}
'

SELECT 
    JSON_VALUE(@json_sample,N'$.ROOT.Customers[1].Orders.EmployeeID')

2.3 得到结果集

得到结果集，JSON只提供一种方法OPENJSON，没有丰富的路径表达式，因此解析会比较麻烦,下面示例演示与xml生成一样的结果集：

DECLARE 
    @json_sample varchar(5000)

SET @json_sample=N'{
  "ROOT": {
    "Customers": [
      {
        "CustomerID": "VINET",
        "ContactName": "Paul Henriot",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "5",
          "OrderDate": "1996-07-04",
          "Order_Details": [
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "11",
              "Quantity": "12"
            },
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "42000",
              "Quantity": "11111"
            }
          ]
        }
      },
      {
        "CustomerID": "LILAS",
        "ContactName": "Carlos Gonzlez",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "3",
          "OrderDate": "1996-07-06",
          "Order_Details": {
            "OrderID": "10283",
            "ProductID": "22",
            "Quantity": "3"
          }
        }
      }
    ]
  }
}
'
;WITH CustomersJ
AS
(
    SELECT 
        T.* 
    FROM OPENJSON(@json_sample,N'$.ROOT.Customers') 
    WITH (
        CustomerID varchar(50)  N'$.CustomerID' ,
        ContactName varchar(50) N'$.ContactName',
        EmployeeID int N'$.Orders.EmployeeID',
        OrderDate datetime N'$.Orders.OrderDate',
        Orders nvarchar(max) AS JSON
    )  T
)

SELECT 
    CJ.CustomerID,CJ.ContactName,CJ.EmployeeID,
    CJ.OrderDate,O.*
FROM CustomersJ  CJ
CROSS APPLY OPENJSON(CJ.Orders,N'$.Order_Details')
WITH (
    OrderID int N'$.OrderID' ,
    ProductID int N'$.ProductID',
    Quantity int N'$.Quantity'
) O

2.4 表列处理

表列如果存放的是JSON格式数据，你只需要注意所有列数据需要用CROSS JOIN得到所要处理的JSON对象，其他的也没有特别的。有兴趣可以自己去测试。

生成实例

1. SQL XML实例生成

生成xml有多种方式，常见的有：常量直接赋值，FOR XML子句，大容量加载：

1.1 常量直接赋值

声明一个xml数据类型变量，直接给赋值，这个是最常见的：例如：

DECLARE 
    @xml_sample xml

SET @xml_sample=N'<a><b>111</b></a>'

如何验证这是一个可用的xml,很简单，执行一下这个语句，变量是xml，如果你的赋值不是xml, 检查是通不过去的，这个有自检查机制保证，如果不是合规的，就会抛错：
Msg 9436, Level 16, State 1, Line 6
XML parsing: line 1, character 16, end tag does not match start tag

1.2 FOR XML子句

FOR XML子句可以将表内数据直接生成XML实例，FOR XML子句有四种方式：FOR XML AUTO,FOR XML PATH,FOR XMLEXPLICIT,FOR XML RAW。

- RAW 模式

将为 SELECT 语句所返回行集中的每行生成一个元素。

- AUTO 模式

将基于指定 SELECT 语句的方式来使用试探性方法在 XML 结果中生成嵌套。您对生成的 XML 的形状具有最低限度的控制能力。除了 AUTO 模式的试探性方法生成的 XML 形状之外，还可以编写 FOR XML 查询来生成 XML 层次结构。

- EXPLICIT 模式

允许对 XML 的形状进行更多控制。您可以随意混合属性和元素来确定 XML 的形状。由于执行查询而生成的结果行集需要具有特定的格式。此行集格式随后将映射为 XML 形状。使用 EXPLICIT 模式能够随意混合属性和元素、创建包装和嵌套的复杂属性、创建用空格分隔的值（例如 OrderID 属性可能具有一列排序顺序 ID 值）以及混合内容。

- PATH 模式

与嵌套 FOR XML 查询功能一起以较简单的方式提供了 EXPLICIT 模式的灵活性。

实际上，用的最多的是auto和path模式，就我个人习惯，一直用path模式。下面一个示例，看看如何构建一个复杂的xml，请注意构造时属性，元素以及文本的方法：
将下列列表（其实是上面的示例结果）生成一个xml实例：

xml
将这个结果集放在一个表中tb_xml_sample。然后需构造为：

<ROOT>
        <Customers CustomerID="VINET" ContactName="Paul Henriot">
            <Orders>
                <EmployeeID>5</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-04</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>11</ProductID>
                    <Quantity>12</Quantity>
                </Order_Details>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10248</OrderID>
                    <ProductID>42000</ProductID>
                    <Quantity>11111</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
        <Customers CustomerID="LILAS" ContactName="Carlos Gonzlez">
            <Orders>
                <EmployeeID>3</EmployeeID>
                <OrderDate>1996-07-06</OrderDate>
                <Order_Details>
                    <OrderID>10283</OrderID>
                    <ProductID>22</ProductID>
                    <Quantity>3</Quantity>
                </Order_Details>
            </Orders>
        </Customers>
    </ROOT>

下面实现：

SELECT 
    CustomerID N'@CustomerID',
    ContactName N'@ContactName',
    EmployeeID N'Orders/EmployeeID',
    OrderDate N'Orders/OrderDate',
    Orders= (
        SELECT 
            OrderID ,ProductID,Quantity
        FROM tb_xml_sample I1
        WHERE I1.EmployeeID=O1.EmployeeID
        AND I1.OrderDate=O1.OrderDate
        FOR XML PATH(N'Order_Details'),TYPE
    )
FROM tb_xml_sample O1
GROUP BY CustomerID,ContactName,EmployeeID,OrderDate
ORDER BY 1 DESC
FOR XML PATH(N'Customers'),ROOT(N'ROOT')

关于PATH(N''),ROOT(N''),TYPE等指令，请G一下就明白，主要是生成层次结构及XML正确性验证。

1.3 大容量加载

如果xml是一个文件，也可以通过OPENROWSET将文件读取到SQL Server中，如果事先不知道 XML 文档的编码方式，并且数据在转换到 XML 之前被作为字符串或二进制数据而不是 XML 数据来传递，则建议将数据作为 varbinary 处理。
例如，上面的XML保存到文件，然后在SQL Server中读出来：

SELECT 
    xml_sample=CAST(CAST(T.c AS varbinary(max)) AS XML) ,
    T.c
FROM OPENROWSET(BULK 'C:\xml_sample.xml', SINGLE_BLOB) T(c)

2. SQL JSON实例生成

与XML一样，生成JSON有多种方式，但常见的有常量直接赋值，FOR JSON子句，大容量加载。

2.1 常量直接赋值

这个最常用，也是最简单，但JSON在SQL Server是没有类型存在的，要验证JSON是否是合规的，使用ISJOIN判断,ISJOIN为1表示是合规的，为0表示不合规：

DECLARE 
    @json_sample nvarchar(500)

SET @json_sample=N'{
"Order":{
    "OrderID":1222 ,
    "OrderDate": "2016-07-08 00:00:000" ,
    "OrderSalary": 1000
    }
}
'
SELECT ISJSON(@json_sample)

SET @json_sample=N'
"Order":{
    "OrderID":1222 ,
    "OrderDate": "2016-07-08 00:00:000" ,
    "OrderSalary": 1000
}
'
SELECT ISJSON(@json_sample)

2.2 FOR JSON子句

FOR JSON 有两种模式，一种是FOR JSON AUTO,另一种是FOR JSON PATH,FOR JSON有几个重要的参数：ROOT(JSON数据的根节点），INCLUDE_NULL_VALUES （处理空间节点时如何显示），WITHOUT_ARRAY_WRAPPER（是否使用方括号将对象包起来）。

- FOR JSON AUTO模式

FOR JSON子句在使用PATH模式时，可以控制JSON格式的输出，可以创建复杂的JSON对象。

- FOR JSON PATH模式

FOR JSON子句在使用AUTO模式时，JSON输出的格式是查询语句自动完成，因此不能灵活控制JSON的格式。

同样地，我们以查询分析语句那示例来构造JSON对象：

xml

{
  "ROOT": {
    "Customers": [
      {
        "CustomerID": "VINET",
        "ContactName": "Paul Henriot",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "5",
          "OrderDate": "1996-07-04",
          "Order_Details": [
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "11",
              "Quantity": "12"
            },
            {
              "OrderID": "10248",
              "ProductID": "42000",
              "Quantity": "11111"
            }
          ]
        }
      },
      {
        "CustomerID": "LILAS",
        "ContactName": "Carlos Gonzlez",
        "Orders": {
          "EmployeeID": "3",
          "OrderDate": "1996-07-06",
          "Order_Details": {
            "OrderID": "10283",
            "ProductID": "22",
            "Quantity": "3"
          }
        }
      }
    ]
  }
}

JSON对象生成，依然用这个表tb_xml_sample：

SELECT 
    DISTINCT
        CustomerID N'CustomerID' ,
        ContactName N'ContactName',
        EmployeeID N'Orders.EmployeeID',
        OrderDate  N'Orders.OrderDate', 
        Orders=
        (   SELECT 
                OrderID N'OrderID',
                ProductID N'ProductID',
                Quantity N'Quantity'
            FROM tb_xml_sample I
            WHERE I.EmployeeID=O.EmployeeID
            AND I.OrderDate=O.OrderDate
            FOR JSON PATH,ROOT(N'Order_Details')
        ) 
FROM tb_xml_sample O
ORDER BY 1 DESC
FOR JSON PATH,ROOT(N'ROOT')

这段其实运行是有错误的，Property 'Orders' cannot be generated in JSON output due to a conflict with another column name or alias。而实际上，根据XML来看，这个地方出错是不应该的，我需要将EmployeeID/OrderDate 放在Orders下面是很正常的需求。目前的SQL JSON确实做不到（SQL Server 2016 RC3）。那么只有将EmployeeID/OrderDate与ContactName/CustomerID 同一层次位置 ,要完全构造成与上面的一样，目前看来存在问题，这个地方需要继续跟进下去，或许有更多的办法或产品更新 。
  
SELECT 
    DISTINCT
        CustomerID N'CustomerID' ,
        ContactName N'ContactName',
        EmployeeID N'EmployeeID',
        OrderDate  N'OrderDate', 
        Orders=
        (   SELECT 
                OrderID N'OrderID',
                ProductID N'ProductID',
                Quantity N'Quantity'
            FROM tb_xml_sample I
            WHERE I.EmployeeID=O.EmployeeID
            AND I.OrderDate=O.OrderDate
            FOR JSON PATH,ROOT(N'Order_Details')
        ) 
FROM tb_xml_sample O
ORDER BY 1 DESC
FOR JSON PATH,ROOT(N'ROOT')

2.3 大容量加载

大容量加载也是通过OPENROWSET ,与XML一样：

SELECT 
    xml_sample=CAST(CAST(T.c AS varbinary(max)) AS varchar(max)) ,
    T.c
FROM OPENROWSET(BULK 'C:\json_sample.json', SINGLE_BLOB) T(c)

实例更改

1. SQL XML更改实例

实例修改在实际应用中会很少，这里的修改包括DML_XML,使用modify方法，包括删除，更新和插入。下列一个示例表示所有信息：

- 插入 insert

可以插入xml片段，可以插入属性，文本，注释，指令，CDATA部分数据，请看下面示例：

DECLARE 
    @xml_sample xml
SET @xml_sample=N'
    <root>
        <name>yang</name>
        <sex>man</sex>
        <other></other>
        <hobby>    
            <item>football</item>
            <item>playgames</item>
        </hobby>
    </root>
'
--insert as first
SET @xml_sample.modify(N'
        insert <firstname>ay15</firstname>
        as first 
        into (/root)[1]
    ')
SELECT @xml_sample

--insret as last
SET @xml_sample.modify(N'
        insert <lastname>l.p</lastname>
        as last 
        into (/root)[1]
    ')
SELECT @xml_sample

--insert attribute
SET @xml_sample.modify(N'
        insert 
            (
                attribute age {"50"},
                attribute nation {"china"}
            )
        into (/root)[1]
    ')
SELECT @xml_sample

--insert text value: as first
SET @xml_sample.modify(N'
        insert 
            text{"this text |"}
        as first 
        into (/root/sex)[1]
    ')
SELECT @xml_sample

--insert text value: as last
SET @xml_sample.modify(N'
        insert 
            text{"|||this text "}
        as last 
        into (/root/sex)[1]
    ')
SELECT @xml_sample

- 删除 delete

删除 XML 实例的节点。这个非常的简单：

DECLARE 
    @xml_sample xml
SET @xml_sample=N'
    <root>
        <name>yang</name>
        <sex>man</sex>
        <other></other>
        <hobby>    
            <item>football</item>
            <item>playgames</item>
        </hobby>
    </root>
'
--insert as first
SET @xml_sample.modify(N'
    delete (/root/hobby/item)[2]
    ')
SELECT @xml_sample

- 替代 replace value of

在文档中更新节点的值。

DECLARE 
    @xml_sample xml
SET @xml_sample=N'
    <root age="50">
        <name>yang</name>
        <sex>man</sex>
        <other></other>
        <hobby>    
            <item>football</item>
            <item>playgames</item>
        </hobby>
    </root>
'
--update text value
SET @xml_sample.modify(N'
    replace value of (/root/name/text())[1]
    with "zhao"
    ')
SELECT @xml_sample

--update attribute value
--update text value
SET @xml_sample.modify(N'
    replace value of (/root/@age)[1]
    with "10"
    ')
SELECT @xml_sample

2. SQL JSON更改实例

JSON的对象修改使用JSON_MODIFY方法，同样具有更新，插入，删除等操作，里面列举一示例：
语法：JSON_MODIFY ( expression , path , newValue )，特别留意path中可以指定lax,strict这个上面已经说过。另外还append关键字，表示追加一个新的值到数组中。

DECLARE 
    @json_sample varchar(500)
SET @json_sample='{
    "name":"yang",
    "sex": "man",
    "hobby":[
        "football",
        "playgames"
    ]
}'

SELECT 
    JSON_MODIFY(@json_sample,'$.name','zhao') ,  --update
    JSON_MODIFY(@json_sample,'$.lastname','ay15') ,  --insert 
    JSON_MODIFY(@json_sample,'$.sex',null),  --delete
    JSON_MODIFY(@json_sample,'append $.hobby','running') --add array element


SELECT 
    JSON_MODIFY(
        JSON_MODIFY(
            JSON_MODIFY(
                JSON_MODIFY(@json_sample
                    ,'$.name','zhao'), 
                        '$.lastname','ay15') ,
                        '    $.sex',null),
                                'append $.hobby','running')

索引

1. SQL XML的索引

这里不介绍，请参考：https://technet.microsoft.com/en-us/library/ms191497(v=sql.105).aspx

2. SQL JSON的索引

这里不介绍，请参考：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/mt612798.aspx

总结

上面是SQL Server在XML和JSON方面的简单应用，也是日常工作中经常遇到了，你不必要去了解复杂的xml,XQuery，也不必理解那些深奥难懂大概念，用最简单的实例，处理工作总最需要的知识。希望对大家有用。

SQLServer · 特性分析 · SQL Server中XML与JSON应用比较