数据库系统概论第十六章 XML数据库

数据库系统概论第十六章 XML数据库null 中国人民大学信息学院中国人民大学信息学院数据库系统概论 An Introduction to Database System 第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结16.1 概述16.1 概述XML(eXtended Markup Language) 可扩展的标记语言用户可以定义自己的标记，用来描述文档的结构 W3C(World Wide W...

null 中国人民大学信息学院中国人民大学信息学院数据库系统概论 An Introduction to Database System 第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结16.1 概述16.1 概述XML(eXtended Markup Language) 可扩展的标记语言用户可以定义自己的标记，用来描述文档的结构 W3C(World Wide Web Consortium)在1998年制定的一项标准，用于网上数据交换是标准通用标记语言SGML的一个子集概述(续)概述(续)XML在SGML和HTML的基础上发展起来的相对于HTML，XML具有如下的一些特点：更多的结构和语义可扩展性自描述性数据与显示分离简洁性第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结16.2 XML简介16.2 XML简介一、XML说明(XML declaration) 对XML文档处理的环境和要求的说明必须在文档的第一行例如：二、元素二、元素元素(element)是XML文档的主要组成部分标记名区分大、小写开始于字母或下划线(_)，后面可以跟任意长度的字母、数字、句点(.)、连接符(-)、下划线或冒号起始标记形式是<标记名>，终止标记形式是嵌套有且只有一个根元素元素(续)元素(续) Beijing Library Database System Concepts 26.50 Kaily Jone Silen Smith Introduction to XML 18.80 Kaily Jone

A Query language for XML 26.50 Kaily Jone

图16.1 一个XML文档示例三、属性三、属性描述元素的有关信息格式为：<元素名属性名=“属性值”> 如。属性值必须出现在单引号或双引号中一个元素可以有任意多个属性，每个属性取不同的属性名四、处理指令四、处理指令处理指令(processing instructions)是为使用一段特殊代码而设计的标记为处理XML文档的应用程序提供信息。组成：处理指令名称和数据其格式为。例如五、注释五、注释注释以结束注释可以在XML文档的任何地方插入六、良构的XML文档六、良构的XML文档良构的(well-formed)XML文档是指：文档的构造从语法上都是正确的只有一个顶层元素，即根元素至少包含一个元素，即文档中必须有根元素所有的起始标记都有与之对应的终止标记，或者使用空元素速记语法所有的标记都正确的嵌套每一个元素的所有属性具有不同属性名七、实体七、实体用来定义重复使用的文档内容格式为：例如引用实体的格式为&实体名当XML处理器遇到字符串&DW时就用字符串Data Warehouse代替该实体DW 第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结XML数据模型XML数据模型XML数据是自描述的、不规则的，可以用图模型来表示图16.1中的XML数据的图模型表示元素标识名属性－值对应集合元素文本内容XML数据模型(续)XML数据模型(续)XML数据 VS 半结构化数据 (1) XML中存在参照 (2) XML中的元素是有序的 (3) XML中可以将文本与元素混合 (4) XML包含许多其他的内容 XML数据模型：XML Information Set，Xpath1.0 Data Model，DOM model和XML Query Data ModelXML数据模型(续)XML数据模型(续)这四种模型都采用树结构。表16.1 XML数据模型的比较16.3 XML数据模型16.3 XML数据模型16.3.1 XML DTD 16.3.2 XML Schema16.3.1 XML DTD16.3.1 XML DTD文档类型定义DTD(Document Type Descriptors) 用来描述XML文档的结构，类似于模式的概念 DTD定义内容元素、属性元素出现的次序、出现的次数如何相互嵌套其他详细信息一、元素的定义一、元素的定义DTD定义元素的格式为：［例1］［例2］［例3］［例4］［例5］二、属性的定义二、属性的定义DTD中定义属性的格式为：属性类型字符串类型枚举类型缺省声明 #REQUIRED，表示该属性在XML文件中必须出现 #IMPLIED，表示该属性在XML文件中可以缺省声明缺省属性值［例6］属性的定义(续)属性的定义(续)通常把DTD存储在一个后缀为.dtd的外部文件里［例7］一个XML DTD 示例 16.3 XML数据模型16.3 XML数据模型16.3.1 XML DTD 16.3.2 XML SchemaXML SchemaXML Schema定义XML模式的另外两个标准： XML Schema Document Content Descriptors(DCDs) XML Schema 用XML来定义其文档的模式，支持对结构和数据类型的定义 XML Schema(续)XML Schema(续)XML Schema的例子［例8］ XML Schema(续)XML Schema(续)表16.2 DTD和XML Schema的特征比较XML Schema更为完善 DTD简便易用XML Schema(续)XML Schema(续)良结构的文档有效的文档无效的文档第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结16.4 SQL/XML16.4 SQL/XMLSQL2003标准增加了对XML的支持，定义了数据库语言SQL与XML结合的方式，扩展的部分称为SQL/XMLSQL/XML(续)SQL/XML(续)表16.3 SQL/XML中的主要关键词及功能分类SQL/XML(续)SQL/XML(续)SQL/XML定义了新的数据类型—XML数据类型，以及一组函数XML和关系数据间的双向转换16.4 SQL/XML16.4 SQL/XML16.4.1 XML数据类型 16.4.2 XML发布函数 16.4.3 XML提取函数16.4.1 XML数据类型16.4.1 XML数据类型原生(Native)SQL数据类型：XML数据类型，用“XML”表示［例1］创建一个书店表bookstore，其中bib列的类型是XML。 CREATE TABLE bookstore(id INT PRIMARY KEY，bib XML); XML数据类型(续)XML数据类型(续) ［例2］可以将一个XML文档加入书店bookstore中。 INSERT INTO bookstore VALUES (1492， xmlparse (' English … ') );XML数据类型(续)XML数据类型(续)XMLCast 将某种SQL预定义类型的数据转换为一种XML类型将某种XML类型的数据转换为其他的SQL预定义类型或XML类型格式 XMLCAST ( value-expression AS type )16.4 SQL/XML16.4 SQL/XML16.4.1 XML数据类型 16.4.2 XML发布函数 16.4.3 XML提取函数16.4.2 XML发布函数16.4.2 XML发布函数XML发布函数的作用：从关系数据创建XML结构一、XMLElement函数创建一个XML元素，可以指定元素名字［例3］ SELECT e.id，XMLELEMENT(NAME "Emp"，e.fname || ' ' || e.lname) AS "result" FROM employees e； XML发布函数(续)XML发布函数(续)假设关系表employees如下：查询返回的结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)嵌套使用［例4］ SELECT e.id，XMLELEMENT( NAME "Emp"， XMLELEMENT (NAME "name"，e.lname )， XMLELEMENT (NAME "hiredate"，e.hire ) ) AS "result" FROM employees e; XML发布函数(续)XML发布函数(续)查询返回的结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)参数是子查询［例5］ SELECT e.id，XMLELEMENT ( NAME "Emp"， XMLELEMENT (NAME "name"，e.lname)， XMLELEMENT (NAME "dependants"， (SELECT COUNT (*) FROM dependants d WHERE d.parent=e.id) ) ) AS "result" FROM employees e；XML发布函数(续)XML发布函数(续)返回的结果可能是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)二、XMLAttributes函数为构建的元素生成一组属性仅在XMLElement函数中使用XML发布函数(续)XML发布函数(续)［例6］ SELECT e.id，XMLELEMENT (NAME "Emp"，　　　　　　　XMLATTRIBUTES (e.id，e.lname AS "name") 　　　) AS "result" FROM employees e；返回的结果可能是：　XML发布函数(续)XML发布函数(续)三、 XMLNamespaces 给出名空间Namespaces ［例7］ SELECT e.id，XMLELEMENT(NAME "admi:employee"，　　　　　XMLNAMESPACES('http://www.admi.com' AS "admi")，　　　　　XMLATTRIBUTES(e.workdept AS "admi:department")，　　　　　e.lastname 　　　) AS "result" FROM employees e WHERE e. job='ANALYST'；XML发布函数(续)XML发布函数(续)可能的结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)四、XMLForest函数生成一组元素XML发布函数(续)XML发布函数(续)［例8］ SELECT e.id，XMLFOREST (e.hire，e.dept AS "department") AS "result" FROM employees e；结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)五、XMLConcat函数将两个以上的XML数据值串接起来［例9］ SELECT e.id，XMLCONCAT ( 　　　　　　　　XMLELEMENT (NAME "first"，e.fname)，　　　　　　　　XMLELEMENT (NAME "last"，e.lname) 　　　　　　　)AS "result" FROM employees e； XML发布函数(续)XML发布函数(续)返回的结果可能是：如果某个结果返回空值，则不出现在串接中。XML发布函数(续)XML发布函数(续)六、XMLAGG函数 XMLAGG是一个聚集函数参数是一个XML数据类型的表达式XML发布函数(续)XML发布函数(续)［例10］ SELECT XMLELEMENT (NAME "Department"，　　　　　XMLATTRIBUTES (e.dept AS "name")，　　　　　XMLAGG (XMLELEMENT (NAME "emp"，e.lname)) ) 　　AS "dept_list"，　　　　COUNT(*) AS "dept_count" FROM employees e GROUP BY dept；XML发布函数(续)XML发布函数(续)假设关系表employees加上了2条记录，共4条记录：XML发布函数(续)XML发布函数(续)返回的结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)ORDER BY子句指定返回值的串接顺序［例11］　　SELECT XMLELEMENT (NAME "Department"，　　　　　　XMLATTRIBUTES (e.dept AS "name")，　　　　　　XMLAGG (XMLELEMENT (NAME "emp"，e.lname) 　　　　　　　　　　　ORDER BY e.lname) 　　　　　　) AS “dept_list”，　　　　　　　　COUNT(*) AS "dept_count" 　　FROM employees e 　　GROUP BY dept； XML发布函数(续)XML发布函数(续)返回的结果是：XML发布函数(续)XML发布函数(续)七、XMLComment函数生成注释［例12］　　XMLCOMMENT('This is a comment') 　　结果生成XML发布函数(续)XML发布函数(续)八、XMLPI函数生成处理指令［例13］　　XMLPI(NAME "includeFile"，'/POs/template.hls') 　　结果生成 16.4 SQL/XML16.4 SQL/XML16.4.1 XML数据类型 16.4.2 XML发布函数 16.4.3 XML提取函数16.4.3 XML提取函数16.4.3 XML提取函数一、XMLQuery函数 XML数据的查询语言 SQL/XML提供将XQuery嵌入SQL的机制，对存储在关系数据库中的XML数据可以用XQuery进行查询返回的数据类型为XML XML提取函数(续)XML提取函数(续)［例14］选出价格低于80的所有英文书，返回价格和作者名 SELECT XMLQUERY( 　　　　　 ‘for $bib in $doc/bib［lang/text()='English'］，　　　　　　 $book in $bib//book WHERE $book/@price < 80 RETURN {$book/@price}，{$book/author/name} ' PASSING bib AS "doc" RETURN CONTENT) AS "result" FROM bookstore；XML提取函数(续)XML提取函数(续)返回的结果可能是：Xquery中的return子句有构造XML的功能 XML提取函数(续)XML提取函数(续)二、XMLTable函数从XML数据中提取信息，返回结果是一个二维的关系表(列的定义用XPath路径表达式)XML提取函数(续)XML提取函数(续)［例15］选出价格低于80的英文书，显示书名、作者名、出版年份和价格(返回关系表的格式)。 SELECT T.title，T.author，T.year，T.price FROM bookstore AS B， XMLTABLE( 'for$bib in $doc/bib［lang/text()='English'］， $book in $bib//book WHERE $book/@price < 80 RETURN $book' PASSING B.bib AS "doc" COLUMNS "title" VARCHAR(100) PATH './title'， "year" INTEGER PATH './year'， "price" DOUBLE PATH './@price'， "author" VARCHAR(30) PATH './author/name' ) AS T；XML提取函数(续)XML提取函数(续)返回的可能结果是：XML提取函数(续)XML提取函数(续)三、 XMLExists 谓词检查XQuery查询在XML数据上的执行结果是否为非空如果查询结果是一个空序列，则谓词返回假，否则为真 XML提取函数(续)XML提取函数(续)［例16］查询标了价格的所有书目。 SELECT id，bib FROM bookstore WHERE XMLEXISTS(' $doc/bib/book/@price' PASSING bib AS "doc")；第十六章 XML数据库第十六章 XML数据库16.1 概述 16.2 XML简介 16.3 XML数据模型 16.4 SQL/XML 16.5 小结16.5 小结16.5 小结SQL/XML 基于关系模型允许在SQL查询中直接使用XML发布函数生成XML结构对传统的SQL做了扩展 SQL/XML既提供了从关系数据创建XML的功能，又能很好的适应已有的SQL环境

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