关系数据模型与SQL

SQL for XML

SQL Server中的FOR XML子句允许开发者将查询结果转换成XML格式。这一特性非常实用，特别是在需要将关系型数据以XML格式交换或存储时。FOR XML子句支持四种模式：AUTO、RAW、EXPLICIT和PATH。每种模式都有其特点和适用场景。下面我们将详细介绍这四种模式的基本语法和用法，结合例子进行说明。
我们先设计一个简单的关系表，并基于这个表创建四种 SQL for XML 模式的语句示例： RAW, AUTO, EXPLICIT, 和 PATH。

示例关系表：Employees

以下是 SQL for XML 的四种模式的例子：

1. RAW 模式

直接将每一行封装为一个 <row> 元素：

SELECT EmployeeID, Name, Position, Department
FROM Employees
FOR XML RAW;

输出示例：

<row EmployeeID="1" Name="Alice" Position="Engineer" Department="IT" />
<row EmployeeID="2" Name="Bob" Position="Manager" Department="HR" />
<row EmployeeID="3" Name="Charlie" Position="Analyst" Department="Finance" />

2. AUTO 模式

根据查询中指定的列和表的关系，自动生成嵌套结构：

SELECT EmployeeID, Name, Position, Department
FROM Employees
FOR XML AUTO;

输出示例：

<Employees EmployeeID="1" Name="Alice" Position="Engineer" Department="IT" />
<Employees EmployeeID="2" Name="Bob" Position="Manager" Department="HR" />
<Employees EmployeeID="3" Name="Charlie" Position="Analyst" Department="Finance" />

如果包含表的层级关系，例如部门和员工：

SELECT Department, EmployeeID, Name
FROM Employees
FOR XML AUTO, ELEMENTS;

输出示例（嵌套结构）：

<Employees>
  <Department>IT</Department>
  <EmployeeID>1</EmployeeID>
  <Name>Alice</Name>
</Employees>
<Employees>
  <Department>HR</Department>
  <EmployeeID>2</EmployeeID>
  <Name>Bob</Name>
</Employees>

3. EXPLICIT 模式

需要通过特定的列结构明确指定 XML 层级。规则：元数据列是SELECT查询必须先生成的满足规定要求的前两列，是Tag列和Parent列，作用是为结果提供层次信息：

• 第1列，列名固定为Tag，值是一个对应当前元素的标记号（整数类型）。 查询必须为从行集构造的每个元素提供标记号。
• 第2列，列名固定为Parent，值是父元素的标记号。Parent 列值为0或NULL表明相应的元素没有父级，该元素将作为顶级元素添加到 XML。

其他数据列名的指定方式ElementName!TagNumber!AttributeName!Directive，其中Directive 是可选的，提供有关 XML 构造的其他信息
注意：这种模式要求一个复杂的 UNION ALL 查询来构建 XML 的层级。

示例

SELECT 1 AS Tag,
       NULL AS Parent,
       EmployeeID AS [Employees!1!EmployeeID],
       Name AS [Employees!1!Name],
       NULL AS [Department!2!Department]
FROM Employees
UNION ALL
SELECT 2 AS Tag,
       1 AS Parent,
       NULL AS [Employees!1!EmployeeID],
       NULL AS [Employees!1!Name],
       Department AS [Department!2!Department]
FROM Employees
ORDER BY [Employees!1!EmployeeID]
FOR XML EXPLICIT;

输出示例：

<Employees EmployeeID="1" Name="Alice">
  <Department>IT</Department>
</Employees>
<Employees EmployeeID="2" Name="Bob">
  <Department>HR</Department>
</Employees>
<Employees EmployeeID="3" Name="Charlie">
  <Department>Finance</Department>
</Employees>

4. PATH 模式

允许自定义 XML 的元素和属性的路径，并且可以更灵活地指定输出。

示例 1：直接生成简单路径

SELECT EmployeeID AS "Employee/@ID",
       Name AS "Employee/Name",
       Position AS "Employee/Position"
FROM Employees
FOR XML PATH;

输出示例：

<Employee ID="1">
  <Name>Alice</Name>
  <Position>Engineer</Position>
</Employee>
<Employee ID="2">
  <Name>Bob</Name>
  <Position>Manager</Position>
</Employee>
<Employee ID="3">
  <Name>Charlie</Name>
  <Position>Analyst</Position>
</Employee>

示例 2:PATH（）传入层级关系

SELECT ProductModelID,
       Name
FROM Production.ProductModel
WHERE ProductModelID=122 or ProductModelID=119
FOR XML PATH ('ProductModel');

输出示例：

<ProductModel>
  <ProductModelID>122</ProductModelID>
  <Name>All-Purpose Bike Stand</Name>
</ProductModel>
<ProductModel>
  <ProductModelID>119</ProductModelID>
  <Name>Bike Wash</Name>
</ProductModel>

SELECT ProductModelID,
       Name
FROM Production.ProductModel
WHERE ProductModelID=122 OR ProductModelID=119
FOR XML PATH ('');

输出示例：

<ProductModelID>122</ProductModelID>
<Name>All-Purpose Bike Stand</Name>
<ProductModelID>119</ProductModelID>
<Name>Bike Wash</Name>

示例 3：嵌套路径

SELECT Department AS "Department",
       (SELECT EmployeeID AS "ID", Name AS "Name"
        FROM Employees E2
        WHERE E1.Department = E2.Department
        FOR XML PATH('Employee'), TYPE) AS "Employees"
FROM Employees E1
GROUP BY Department
FOR XML PATH('Department');

输出示例：

<Department>
  <Department>IT</Department>
  <Employees>
    <Employee>
      <ID>1</ID>
      <Name>Alice</Name>
    </Employee>
  </Employees>
</Department>
<Department>
  <Department>HR</Department>
  <Employees>
    <Employee>
      <ID>2</ID>
      <Name>Bob</Name>
    </Employee>
  </Employees>
</Department>

让我们通过一个具体的例子来说明 RAW 和 AUTO 模式的区别，尤其是 AUTO 模式如何形成层次关系。

假设有两张表：Departments 和 Employees

Departments 表

Employees 表

1. 使用 RAW 模式

RAW 模式会将每一行数据封装为 <row>，不形成嵌套关系：

SQL 查询

SELECT D.DepartmentName, E.EmployeeID, E.Name, E.Position
FROM Departments D
JOIN Employees E ON D.DepartmentID = E.DepartmentID
FOR XML RAW;

输出 XML

<row DepartmentName="IT" EmployeeID="1" Name="Alice" Position="Engineer" />
<row DepartmentName="HR" EmployeeID="2" Name="Bob" Position="Manager" />
<row DepartmentName="IT" EmployeeID="3" Name="Eve" Position="Analyst" />

• 每一行数据以 <row> 包裹。
• 没有层次结构：Departments 和 Employees 的信息在同一级别。

2. 使用 AUTO 模式

AUTO 模式根据表之间的关系自动生成层次结构，从左到右的表按嵌套顺序排列：

SQL 查询

SELECT D.DepartmentName, E.EmployeeID, E.Name, E.Position
FROM Departments D
JOIN Employees E ON D.DepartmentID = E.DepartmentID
FOR XML AUTO;

输出 XML

<Departments DepartmentName="IT">
  <Employees EmployeeID="1" Name="Alice" Position="Engineer" />
  <Employees EmployeeID="3" Name="Eve" Position="Analyst" />
</Departments>
<Departments DepartmentName="HR">
  <Employees EmployeeID="2" Name="Bob" Position="Manager" />
</Departments>

• 层次结构：Departments 成为父节点，Employees 成为子节点。
• 嵌套关系由表的连接顺序（从左到右）决定：Departments → Employees。

总结 RAW 与 AUTO 的区别