SQL Server的FileStream和FileTable深入剖析

更新時間：2012年11月14日 14:31:43 作者：

互聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)據(jù)是爆炸式增長，我們常常需要把結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)存儲在一起。本文將介紹幾種解決方案

互聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)據(jù)是爆炸式增長，我們常常需要把結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)（如文檔，演示文稿，視頻，音頻，圖像）存儲在一起。通常有幾種方案：

1。在數(shù)據(jù)庫中存儲結構化數(shù)據(jù)，在文件系統(tǒng)中存儲非結構化數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)庫里有一個字段記錄文件系統(tǒng)的路徑，雖然這種方法成本合算，但它引入了額外的復雜度，因為你需要手動去保證跨關系和非關系系統(tǒng)管理事務的完整性。
2。將結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中，多年以來，數(shù)據(jù)庫一直都支持存儲非關系數(shù)據(jù)，如二進制大對象，或BLOB，SQL Server稱之為varbinary數(shù)據(jù)類型，這樣的好處是能充分利用數(shù)據(jù)庫的特性（如事務支持，備份和恢復支持，集成安全性的支持，全文搜索支持等），但成本費用會更高，所需的磁盤空間更多，因為是存儲在同一行數(shù)據(jù)里，存儲和檢索時間更長，對應用程序的整體性能也會有負面影響。（如果你寫查詢時用select * from xxx 就很慢了）
3。SQL Server 2008中引入的FILESTREAM數(shù)據(jù)類型來存儲非結構化數(shù)據(jù)，如文檔，演示文稿，視頻，音頻，圖像，數(shù)據(jù)庫中存儲的是文件系統(tǒng)上的一個指針。在SQL Server 2008中，新的FILESTREAM（文件流）特性是在現(xiàn)有的varbinary(max)數(shù)據(jù)類型之上實現(xiàn)的，你可以在服務器的文件系統(tǒng)上存儲真實的數(shù)據(jù)，但可以在數(shù)據(jù)庫上下文內(nèi)管理和訪問。自動保證了事務的完整性。
4。SQL Server 2012的FileTable則進一步增強，它可以讓應用程序通過引入FileTable整合其存儲和數(shù)據(jù)管理組件，允許非事務性訪問，提供集成的對非結構化數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的全文搜索和語義搜索。

下面詳細談談這兩項新功能。
了解在SQL Server 2008中的FileStream
FILESTREAM數(shù)據(jù)類型作為varbinary（max）列實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)是存儲在NTFS文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫中存放的是指針。在這種情況下，存儲不再是BLOB的2GB大小的限制，只是受制于NTFS文件系統(tǒng)的文件大小。FileStream是默認禁止的，所以你需要對varbinary（max）列指定FILESTREAM屬性。這樣SQL Server才不會把BLOB存到SQL Server數(shù)據(jù)庫，而是存到NTFS文件系統(tǒng)。
將BLOB數(shù)據(jù)存儲在NTFS文件系統(tǒng)上的帶來了一些好處：
和直接操作NTFS文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流的性能一樣
FILESTREAM數(shù)據(jù)沒有使用SQL Server緩沖池的，因此SQL Server緩沖池的查詢處理，并不會受到FILESTREAM數(shù)據(jù)的影響。
不再有BLOB的2G大小的限制。
事務的一致性。
SQLServer集成的安全模型。
備份和恢復時，會包含F(xiàn)ILESTREAM BLOB數(shù)據(jù)。
支持全文搜索。

用SELECT，INSERT，UPDATE和DELETE語句，操作帶FILESTREAM數(shù)據(jù)的表，性能沒有變慢。
為了使用這項新功能，我們首先需要在實例級別啟用它（在安裝過程中，或通過修改SQL Server實例的屬性，或通過使用sp_configure來更改實例屬性），然后創(chuàng)建或修改數(shù)據(jù)庫，有一個文件組有FileStream屬性，然后創(chuàng)建一個表帶有varbinary（max）數(shù)據(jù)類型列，并指定FileStream屬性。

了解SQL Server 2012的FileTable
FileTable使用FILESTREAM的基礎上進一步加強，它既允許直接的，事務性的，存取FILESTREAM列大型數(shù)據(jù)。FileTable表也可以配置為允許非事務性訪問文件，而無需事先SQLServer授權。

FileTable是一種特殊類型的表，它的結構是固定的，不像普通用戶表可以定義自己的字段，就好像它是一個文件夾中的文件系統(tǒng)。一個的FileTable包含的FileStream隨著幾個文件級屬性（file_id，名稱，路徑，創(chuàng)建日期，修改日期，最后訪問時間等），文件和目錄層次結構的數(shù)據(jù)。這意味著FileTable中的每一行數(shù)據(jù)代表一個文件系統(tǒng)上的文件或目錄。

FileTable在文件系統(tǒng)表現(xiàn)為一個indows共享目錄，里面有文件和目錄數(shù)據(jù)，你可以通過非事務性的文件訪問（基于Windows API的應用程序能夠訪問文件，而無需SQLServer訪問權限）。對于Windows應用程序，這看起來像一個正常的網(wǎng)絡共享位置的文件和目錄。應用程序可以使用Windows API來管理這個網(wǎng)絡共享位置的文件和目錄。

Windows API操作是非事務性的，和數(shù)據(jù)庫是不相關。然而，F(xiàn)ileTable是基于FileStream實現(xiàn)的，所以SQL的事務是支持的。FileTable也可以通過正常的Transact-SQL命令查詢和更新。他們還集成了SQL Server管理工具和功能，如備份和恢復。

我們需要分開配置FileTable和FILESTREAM。這意味著，我們可以繼續(xù)只使用FileStream的功能，而無需啟用非事務性訪問或創(chuàng)建FileTable。
開始使用SQL Server 2012的FileTable
啟用FileStream

復制代碼代碼如下:

 
USE master GO 
EXEC sp_configure 'filestream access level', 2 
Go 
RECONFIGURE GO 
--You can use this statement to see current 
--config value and running value 
EXEC sp_configure filestream_access_level; 
GO 

按 Ctrl+C 復制代碼創(chuàng)建LearnFileTable數(shù)據(jù)庫

復制代碼代碼如下:

 
USE master 
GO 
IF EXISTS (SELECT name FROM sys.databases WHERE name = N'LearnFileTable') 
DROP DATABASE LearnFileTable 
GO 
CREATE DATABASE LearnFileTable 
--Details of primary file group 
ON PRIMARY 
( NAME = LearnFileTable_Primary, 
FILENAME =N'D:\FileTable\LearnFileTable_Data.mdf', 
SIZE = 10MB, 
MAXSIZE = 50MB, 
FILEGROWTH = 5MB), 
--Details of additional filegroup to be used to store data 
FILEGROUP DataGroup 
( NAME = LearnFileTable_Data, 
FILENAME =N'D:\FileTable\LearnFileTable_Data.ndf', 
SIZE = 10MB, 
MAXSIZE = 50MB, 
FILEGROWTH = 5MB), 
--Details of special filegroup to be used to store FILESTREAM data 
FILEGROUP FSDataGroup CONTAINS FILESTREAM 
( NAME = FileStream, 
--FILENAME refers to the path and not to the actual file name. It 
--creates a folder which contains a filestream.hdr file and 
--also a folder $FSLOG folder as depicted in image below 
FILENAME =N'D:\FileTable\FSData') 
--Details of log file 
LOG ON 
(Name = LearnFileTable_Log, 
FILENAME = 'D:\FileTable\LearnFileTable_Log.ldf', 
SIZE = 5MB, 
MAXSIZE = 25MB, 
FILEGROWTH = 5MB 
) 
WITH FILESTREAM (NON_TRANSACTED_ACCESS = FULL, DIRECTORY_NAME = N'LearnFileTable') 
--Other option for NON_TRANSACTED_ACCESS is READ_ONLY or OFF 
GO 

按 Ctrl+C 復制代碼檢查FileStream/FileTable

復制代碼代碼如下:

 
-- Check the Filestream/FileTable Options 
SELECT DB_NAME(database_id), non_transacted_access, non_transacted_access_desc, directory_name FROM sys.database_filestream_options 
WHERE DB_NAME(database_id) = 'LearnFileTable' 

verify the FileStream and FileTable options

創(chuàng)建FileTable

復制代碼代碼如下:

 
USE LearnFileTable 
GO 
CREATE TABLE MyFirstFileTable AS FileTable 
WITH 
( 
FileTable_Directory = 'MyFirstFileTable', 
FileTable_Collate_Filename = database_default 
); 
GO 

按 Ctrl+C 復制代碼如果我們創(chuàng)建FileTable前沒有啟用FileStream，會報錯
Msg 1969, Level 16, State 1, Line 1 Default FILESTREAM filegroup is not available in database '<database_name>'創(chuàng)建后，我們查詢一下，沒有記錄
USE LearnFileTable SELECT * FROM [dbo].[MyFirstFileTable]
the query returns no record

在企業(yè)管理器選擇FileTable，右鍵 "Explorer FileTable Directory" link as shown below:
Object Explorer

你會看到網(wǎng)絡共享目錄. 手動添加幾個文件到該目錄，我們返回SQLServer企業(yè)管理器看看有什么事情發(fā)生:

再運行一次查詢語句
USE LearnFileTable SELECT * FROM [dbo].[MyFirstFileTable]
three records appear

總結
在這篇文章中，我談到了利用SQL Server的FileStream和FileTable功能存儲非結構化的數(shù)據(jù)。 FILESTREAM功能在文件系統(tǒng)中存儲非結構化數(shù)據(jù)，并把文件的指針保存在數(shù)據(jù)庫，而FileTable進一步擴展了這一功能允許非事務性訪問（訪問文件，而無需事先授權，共享位置）。換句話說，有了這個功能，我們可以通過文件系統(tǒng)來管理非結構化數(shù)據(jù)，而不是在SQL Server管理，卻依然可以在SQL Server中的事務訪問這些文件。

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