От схемы DAD к декомпозиции аннотируемой XML-схемы

Опции документа Опции документа, требующие включения JavaScript, не отображаются Исходные тексты примера Выскажите мнение об этой странице Помогите нам улучшить содержание

Уровень сложности: средний

Майанк Прадхан (Mayank Pradhan), инженер-консультант, IBM

13.04.2006

Декомпозиция аннотированной XML схемы в IBM® DB2® позволяет более эффективно разложить XML-документы на реляционные таблицы, чем при использовании DB2 XML Extender. DB2 XML Extender также поддерживает возможность дробления документов на реляционные схемы, но данный пакет позволяет использовать только очень ограниченное количество функций и ограничен оригинальным форматом соответствия DAD. С другой стороны, декомпозиция аннотированных XML-схем обладает гибким языком соответствия на основе XML-схем, который предоставляет пользователям детальный контроль над всем процессом декомпозиции. Этот метод также намного быстрее дробления с помощью XML Extender. В данной статье описаны преимущества перехода к декомпозиции аннотированных XML-схем на различных уровнях, таких как функциональность, удобство использования и производительность. Затем описаны шаги, необходимые для перехода от дробления с помощью XML Extender к декомпозиции аннотированных XML-схем. В статье также описан инструментарий (Dad2AS), который можно использовать для преобразования XML Extender RDB_Node DAD в аннотированную XML-схему.

Введение в декомпозицию аннотируемых XML-схем

Встроенная в DB2 Viper функция декомпозиции аннотируемых XML-схем может использоваться для декомпозиции (полной или частичной) XML-документов в реляционные таблицы. При этом аннотации в XML-схеме используются в качестве языка соответствия для сопоставления информации в XML-документе с реляционными таблицами. В новой функции XML-декомпозиции в качестве платформы получения информации о соответствии используется XML-схема. XML-схема является открытым стандартом, поэтому для нее требуется добавить только несколько специализированных функций в спецификацию языка соответствия. Это позволит ускорить процесс обучения в сравнении с эквивалентной спецификацией соответствия, использующей специализированный язык. Обратите внимание, что аннотации, добавленные к XML-схеме, не участвуют в оценке соответствующих XML-документов. Это дает возможность пользователям применять одну XML-схему для сопоставления и оценки XML-документов.

Новая функция XML-декомпозиции требует регистрации аннотированной XML-схемы в хранилище XML-схем. Хранилище XML-схем также представляет собой новую функцию пакета DB2 Viper. Как видно по названию, это хранилище для XML-схем, которые могут состоять из одного или нескольких XML-документов. Объем XML-схем, зарегистрированных в XSR, ограничен базой данных. Любую XML-схему, зарегистрированную в XSR, можно использовать в двух целях:

1. Проверка XML-документов при их вставке в столбцы XML-типа;
2. Проверка XML-документов при декомпозиции на реляционные таблицы.

Любую XML-схему, зарегистрированную в XSR, можно включить для использования в XML-декомпозиции, если только в этой XML-схеме имеется хотя бы одна аннотация, связанная с декомпозицией. Если XML-схема доступна для декомпозиции, выполняется проверка корректности аннотаций, совместимости типов XML-схем с типом столбцов DB2 и наличие реляционных таблиц и столбцов, определенных в аннотациях. Если аннотированная XML-схема определяется как правильная, извлекается информация о соответствии и записывается в таблицы каталога в готовом к использованию двоичном формате.

Наконец, теперь можно выполнить декомпозицию на реляционные таблицы согласно заданному сопоставлению любого XML-документа, соответствующего аннотированной XML-схеме.

Язык соответствия аннотированных XML-схем разработан для решения задач пользователей, уже имеющих реляционную схему с несколькими приложениями, которым теперь требуется использовать данные из XML-документов в существующей реляционной схеме. Структура XML-документов, выраженная XML-схемой, может значительно отличаться от реляционной схемы, так как пользователи практически не контролируют разработку XML-схемы. Следовательно, язык соответствия разработан для предоставления большей гибкости и детального контроля над процессом декомпозиции. Существует 11 различных конструкций сопоставления (некоторые из них даже имеют несколько перечисленных значений), выражающих соответствие элементов и атрибутов, декларированных в XML-схеме, парам «таблица-столбец» в реляционной схеме. Каждая из таких конструкций предназначена, главным образом, для точно определенной цели. Большинство этих конструкций появились в результате запросов пользователей пакета XML Extender. Эти конструкции и их основные цели перечислены в таблице 1.

В целях удобства все перечисленные аннотации можно задать как сторонние атрибуты деклараций элемента/атрибута или в качестве дочерних элементов иерархии xdb:annotation/xdb:appinfo с использованием конструкции db2-xdb:rowSetMapping. Подробней о таких аннотациях см. в документации по DB2.

Помимо различных конструкций сопоставления, введенных в декомпозиции аннотированных XML-схем, здесь также используется новый алгоритм, способный задать отношения «один к одному» или «один к многим» без использования любой явной (пользовательской) конструкции сопоставления. Алгоритм может определить отношения по свойству maxOccurs и группам моделей, включенных в элементы, сопоставленные с тем же параметром rowSet. В отличие от других решений по декомпозиции и благодаря этому алгоритму отсутствуют ограничения, позволяющие выполнять сопоставления для одной таблицы только для элементов-потомков или дочерних элементов/атрибутов. Пока элементы/атрибуты, участвующие в сопоставлении по одному набору строк rowSet формируют допустимое отношение «один к одному» или «один к многим», элементы/атрибуты, сопоставляемые по одной таблице, могут браться из любой части XML-схемы. По способу определения отношения «один к многим» новый алгоритм позволяет выполнять декомпозицию в реляционные таблицы зависимостей с несколькими значения. Алгоритм не только создает строки на основе кардинального числа используемых элементов/атрибутов, но и строки на основе типа группы модели.

В новой XML-декомпозиции также имеется средство проверки строгого типа и обработчик преобразования типов. Во время регистрации средство запрещает выполнять декомпозицию элементов/атрибутов по целевым столбцам, если предполагается, что тип декларированной схемы несовместим с типом соответствующих целевых столбцов. Но при этом разрешено преобразование типов, если оно возможно. Например, элемент/атрибут целевого типа можно сопоставить со столбцом символьного типа.

Благодаря новой архитектуре и алгоритму сравнение начальной производительности показывает, что новая декомпозиция аннотированных XML-схем выполняется намного быстрее декомпозиции с помощью XML Extender.

В начало

Анализ переноса

Выполним анализ переноса из декомпозиции с помощью XML Extender к декомпозиции аннотированных XML-схем:

1. Перенос сопоставленного документа: Для использования новых функций пользователи должны перенести свою схему DAD в аннотированную XML-схему. Возможно, это составляет самую большую часть переноса. Для облегчения этой задачи имеется инструментальное средство, описанное ниже. Это средство позволяет преобразовывать XML-схемы в документы аннотированных XML-схем на основе DAD;
   
   
2. Добавление нового шага регистрации: Теперь пользователи должны зарегистрировать аннотированную XML-схему в хранилище XML-схем. Этот шаг аналогичен шагу enable_collection в XML Extender. Но в XML Extender этот шаг не является обязательным, поэтому у некоторых пользователей вообще нет наборов. При использовании декомпозиции аннотированных XML-схем этот шаг является обязательным для регистрации XML-схем в хранилище схем, он должен быть выполнен до выполнения декомпозиции любых XML-документов относительно XML-схемы;
   
   
3. Перенос вызова хранимых процедур: Новый вызов хранимых процедур выглядит следующим образом:
   
   

   xdbDecompXML ( rschema , xmlschemaname , xmldoc , documentid , validation , reserved , reserved , reserved )

   
   

   rschema: Реляционная схема, в которой создан объект XSRObject. Объект XSRObject создается как последовательность регистрации и завершения XML-схемы, которая аннотируется в данном случае для декомпозиции.

   xmlschemaname: Имя объекта XSRObject, содержащее XML-схему, описывающую посредством аннотаций, как следует выполнять декомпозицию XML-документа.

   xmldoc: Этот параметр типа BLOB используется для передачи XML-документа для декомпозиции.

   documentid: Идентификатор XML-документа. Идентификатор используется для отчета с данными диагностики в файле db2diag.log и также возвращается как часть сообщения об ошибке.

   validation: Должно быть задано значение 1, если XML-документ будет проверяться при дроблении. В противном случае необходимо задать значение ноль.

   reserved: Все зарезервированные параметры должны передаваться как null значения.

Имеется пять вариантов этой хранимой процедуры, основанные на размере XML-документов, с которыми будет выполняться декомпозиция. Все варианты имеют одинаковые параметры, за исключением размера BLOB, используемого для передачи в XML-документ. В таблице 2 описаны различные варианты хранимой процедуры.

Обратите внимание, что хранимые процедуры аннотированных XML-схем принадлежат к схеме SYSPROC и являются встроенными. В отличие от XML Extender, для их использования не требуется включение базы данных;

4. Обработка ошибок: Теперь новая хранимая процедура возвращает SQLCA с соответствующим кодами SQLCODE и SQLSTATE, которые встроены в приложение обработки ошибок при использовании SQL. Это позволяет приложениям использовать для обработки SQL-ошибок существующую инфраструктуру (при ее наличии). SQLCA можно использовать для форматирования и формирования локализованных сообщений.

Обратите внимание, что, как и все новые связанные с XML функции, введенные в DB2 Viper, новая декомпозиция аннотированных XML-схем также поддерживается только базами данных в кодировке Unicode и базами данных с одним разделом.

В начало

Инструментальное средство преобразования XML-схем

Утилита преобразования схем DAD в аннотированные XML-схемы облегчает пользователям процесс преобразования XML-схем в аннотированные XML-схемы на основе правил сопоставления, описанных в DAD. XML-схема и схема DAD должны описывать один набор XML-документов, хотя допустимо, что XML-схема может описывать расширенный набор документов, описываемых схемой DAD. Пользователи, не имеющие XML-схем, могут легко их создать из соответствующих DTD и даже XML-документов с помощью инструментальных средств, которые можно бесплатно найти в Интернет. Затем эту XML-схему можно обработать инструментом преобразования схем DAD в аннотированные XML-схемы и получить аннотированную XML-схему. Инструментальное средство поддерживает импорт, включение и переопределение конструкций XML-схемы. (Другими словами, если XML-схема разбросана по множеству документов с XML-схемами с помощью импорта, включения или переопределения, при необходимости можно использовать только путь для основного документа схемы - документа, посредством которого можно найти все документы с XML-схемами, созданными с помощью импорта, включения или переопределения).Инструментальное средство также создает аннотации для деклараций элементов/атрибутов в документах схемы. Обратите внимание, что схемы DAD не поддерживают пространств имен, поэтому в данном сценарии невозможно использовать конструкцию импорта.

Usage:

DAD2AS dad_filename.dad primary_schema_doc.xsd defaultSQLSchemaName

Для данной утилиты требуется три входных набора - файл схемы DAD, основной документ XML-схемы и SQL-схема по умолчанию, в которой находятся таблицы. На основании информации о сопоставлении, определенной в DAD, средство преобразует заданную XML-схему в аннотируемую XML-схему, которую можно использовать в функции декомпозиции аннотированных XML-схем в DB2 Viper.

Параметры

Предполагается, что заданная схема (RDB_NODE) DAD, которая может в текущий момент использоваться при дроблении XML Extender, является действительной схемой DAD. В ней содержится информация о сопоставлении для данного инструментального средства. Утилита считывает DAD-файл, выполняет сопоставление и применяет его к соответствующим элементам/атрибутам в XML-схеме, предоставленной вторым параметром.

XML-схема должна соответствовать схеме DAD; в ней не должно быть элементов/атрибутов, используемых в любом контексте в схеме DAD, не определенном в том же контексте в XML-схеме. Другими словами, схемы DAD и XML должны работать с одним семейством XML-документов. (Если пользователи не имеют XML-схемы, а только DTD, они могут с помощью различных инструментов преобразовать DTD в XML-схему). Инструмент предполагает, что ни один из элементов/атрибутов, определенных в XML-схеме, не находится ни в каком пространстве имен, так как классификация по пространству имен элементов/атрибутов в схеме DAD не поддерживается .

Пользователям перед запуском этого инструмента рекомендуется сохранять копии своих документов схем, так как изменяется основной документ схемы, и любой документ, являющийся частью схемы, на который указывает ссылка с использованием конструкций xsd:include, xsd:import или xsd:redefine.

Третий параметр используется для классификации неклассифицированных ссылок таблицы. Если ссылка в таблице не классифицирована в схеме DAD, считается, что она находится в заданной по умолчанию SQL-схеме. Однако этот параметр требуется, даже если классифицированы все таблицы в схеме DAD.

Примечание: Применение этого инструментального средства несколько раз к одним документам схемы приводит к ошибке во время разблокирования декомпозиции в XSR, так как при каждом запуске инструмент добавляет одинаковый набор сопоставлений к одному набору элементов/атрибутов.

Необходимые условия для использования инструментального средства

1. JRE 1.4.2 или JRE 1.5;
2. Файлы JAR для Eclipse Modeling Framework;
3. Файлы JAR для модуля XSD;
4. Файлы JAR для xml4j-4_2_2 или аналогичного Xerces-J.

Ссылки для загрузки данных инструментальных средств приводятся ниже.

Запуск инструментального средства

Утилита написана на Java™, поэтому работает на всех платформах с поддержкой JRE. Для удобства использования с операционной системой Windows предоставлены файлы .bat®. Файлы .bat задают переменные PATH и CLASSPATH. Пользователи должны задавать пути JAR-файлов в переменных CLASSPATH и JDK в соответствии с установкой. Имеется два типа .bat файлов, а именно Dad2AS_Eclipse.bat и Dad2AS_DB2DWB.bat. Файл Dad2AS_Eclipse.bat настроен для пользователей, загрузивших Eclipse и соответствующие модули непосредственно с Web-сайта www.eclipse.org, файл Dad2AS_DB2DWB.bat предназначен для пользователей, загрузивших DB2 Developer Workbench. Обратите внимание, что если загружен DB2 Developer Workbench, все необходимые модули устанавливаются автоматически.

В начало

Пример

В файле загрузки в области «Загрузка» также содержится пример. Разархивировав загруженный файл, его можно найти во вложенной папке Sample. В примере имеется файл схемы DAD, исходная XML-схема и преобразованная аннотированная XML-схема, созданная с помощью этого инструментального средства.

Файл со схемой DAD - Order.dad.

Исходный XSD-файл - Order.xsd.

Аннотированная XML-схема, созданная с помощью данного инструментального средства, - файл Order_AS.xsd.

Обратите внимание, что после вставки аннотаций в файл Order_AS.xsd этот файл для удобства запускается с помощью XML-инструмента структурной распечатки программы.

Ограничения для инструментального средства

1. Не поддерживается аннотация db2-xdb:condition, соответствующая декларации элемента/атрибута для условия, заданного в некорневом элементе в схеме DAD с помощью конструкции <condition>. Аннотацию можно добавить вручную или можно изменить соответствующий источник данных.

В начало

Заключение

Декомпозиция аннотированных XML-схем представляет собой новую функцию пакета DB2 Viper. Эта функция создана заново с использованием новых алгоритмов и языка сопоставления. Язык сопоставления и алгоритмы предоставляют большую гибкость, эффективность и систематизированный способ декомпозиции XML-документов. Можно выполнять декомпозицию XML-схем, значительно отличающихся по форме от целевых реляционных схем. Первые результаты сравнения производительности показывают, что новая функция декомпозиции аннотированных XML-схем выполняется намного быстрее, чем выполнение декомпозиции в XML Extender. В свете преимуществ по производительности, гибкости и предсказуемости результатов, предлагаемых новой функцией, перенос декомпозиции аннотированных XML-схем в DB2 Viper также является выгодным. Средство преобразования схем DAD в аннотированные XML-схемы позволяет во время переноса преобразовать схемы DAD в эквивалентные аннотированные XML-схемы, что значительно облегчает задачу переноса.

В начало

Загрузка

	Информация о методах загрузки

Ресурсы

• Оригинал руководства "From DAD to annotated XML schema decomposition";
  
  
• Страница DB2 UDB на developerWorks: дополнительные сведения о DB2 Viper;
  
  
• Страница управления данными с помощью XML-технологий: здесь вы найдете статьи и ресурсы по реализации XML-технологий с помощью DB2;
  
  
• Зона управления информацией сайта developerWorks: здесь вы найдете дополнительные ресурсы для разработчиков и администраторов универсальной базы данных DB2.
  
  
• Следите за техническими событиями и новыми материалами на Web-сайте developerWorks .
  
  

• Загрузите DB2 Viper и самостоятельно протестируйте декомпозицию XML-схем;
  
  
• Загрузите Eclipse SDK;
  
  
• Загрузите Xerces-J;
  
  
• Создайте свой проект разработки с помощью пробного ПО IBM , которое можно загрузить непосредственно с сайта developerWorks.

• Блоги developerWorks: присоединяйтесь к сообществу developerWorks.
  
  

Об авторе

		Майанк Прадхан (Mayank Pradhan) - инженер-консультант в IBM, работает в группе XML-технологий. В настоящее время входит в состав группы разработки функции декомпозиции аннотированных XML-схем, реализуемой в DB2 Viper. Ранее входил в состав группы разработки XML Extender.

Выскажите мнение об этой странице

Пожалуйста, найдите минутку и заполните форму, чтобы повысить уровень сервиса. Помогла ли данная информация достичь Вашей цели? Да Нет Не знаю   Пожалуйста, напишите комментарий, чтобы мы могли улучшить данную страницу:   Насколько полезна эта информация? (1 = Бесполезна, 5 = Очень полезна) 1 2 3 4 5

Поделиться этой статьей: забобрить сохранить в memori

В начало