基于XML的數(shù)據(jù)庫總體分析（上）
為什么要把XML和數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系呢？舉個例子來說明這個問題，比如你有一個電子商務(wù)的應(yīng)用程序需要使用XML來進行數(shù)據(jù)傳輸。你所關(guān)心的是數(shù)據(jù)本身應(yīng)該具有的結(jié)構(gòu)，你并不關(guān)心它在文檔中實際的存儲結(jié)構(gòu)。如果你的應(yīng)用程序很簡單的話，基本的文件系統(tǒng)將滿足你的需求，但如果應(yīng)用本身很復(fù)雜的話，你就需要一個完整的開發(fā)應(yīng)用環(huán)境來支持XML。從另一個方面來說，假設(shè)你有一個Web站點，它的內(nèi)容是由一系列XML文檔構(gòu)成的，你不僅要管理這個站點，同時你需要提供給用戶一個搜索該站點內(nèi)容的機制。而這些都需要借助數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。
選擇一個數(shù)據(jù)庫的最重要的因素是你是否需要數(shù)據(jù)庫來存儲數(shù)據(jù)或者是文檔，如果你想要存儲數(shù)據(jù)的話，你需要一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫或者是對象數(shù)據(jù)庫來存儲實際的數(shù)據(jù)，同時你需要中間件在數(shù)據(jù)庫和XML文檔之間建立橋梁關(guān)系，從另一方面來說，如果你想要存儲文檔，你需要一個內(nèi)容管理系統(tǒng)，通過它進行文檔的存儲。實際上，XML文檔可以分到兩大類:以數(shù)據(jù)為中心或者以文檔為中心。
以數(shù)據(jù)為中心的文檔：數(shù)據(jù)為中心的文檔有非常規(guī)則的結(jié)果，比如關(guān)于銷售訂單或者是飯店菜單的XML文檔。以數(shù)據(jù)為中心的文檔通常是為機器設(shè)計的，也就是說主要是方便機器進行處理。通常，任何Web站點可以動態(tài)的構(gòu)建HTML文檔，其步驟如下，根據(jù)用戶的查詢請求找到相關(guān)的面向數(shù)據(jù)的XML文檔，然后通過XSL對XML文檔進行轉(zhuǎn)化，讓基于HTML的瀏覽器能夠方便的瀏覽結(jié)果。
以文檔為中心的文檔：以文檔為中心的文檔具有不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，而且數(shù)據(jù)的粒度也比較大。具體的例子如書本、電子郵件、廣告等等。以文檔為中心的文檔主要是用人類而設(shè)計的。
為了存儲或提取數(shù)據(jù)，你可以使用數(shù)據(jù)庫和中間件，或者你可以使用XML服務(wù)器，或者是基于XML的Web服務(wù)器。為了存儲文檔，你需要一個內(nèi)容管理系統(tǒng)或者是可持久化的DOM實現(xiàn)。可以在數(shù)據(jù)庫或者是XML文檔中發(fā)現(xiàn)大量基于數(shù)據(jù)為中心的文檔。這樣我們就需要工具把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化成XML文檔，或者把一個XML文檔轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫中。同時需要注意的是，當(dāng)把數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中的時候，需要拋棄一個文檔的很多信息，比如它的名稱和DTD，它的物理結(jié)構(gòu)，比如實體定義和使用，一個節(jié)點下元素的位置排列，二進制數(shù)據(jù)的存儲方式等等。同樣，當(dāng)從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)的時候，產(chǎn)生的XML文檔通常不包含CDATA或者是實體使用的說明，而且節(jié)點下元素的排列位置只和數(shù)據(jù)庫中記錄的順序位置一致。實際上一個XML文檔存儲到數(shù)據(jù)庫中，再由該數(shù)據(jù)庫生成此XML文檔，這前后兩個文檔格式幾乎不可能完全一樣。
為了在數(shù)據(jù)庫和XML文檔之間傳遞數(shù)據(jù)，必須在文檔結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)之間建立映射，這種映射可以有兩個分類：模板驅(qū)動和模型驅(qū)動。
１．基于模板驅(qū)動的映射：需要在一個模板中嵌入命令，并用數(shù)據(jù)傳輸中間件進行處理。比如，考慮下面的模板：
- ＜?xml version="1.0"?＞
- ＜FlightInfo＞
- ＜Intro＞The following flights have available seats:＜/Intro＞
- ＜SelectStmt＞SELECT Airline, FltNumber, Depart, Arrive FROM Flights＜/SelectStmt＞
- ＜Conclude＞W(wǎng)e hope one of these meets your needs＜/Conclude＞
- ＜/FlightInfo＞
注意其中嵌入了一個SELECT語句。當(dāng)用數(shù)據(jù)傳輸中間件進行處理的時候，每一個SELECT語句都會被它的結(jié)果所代替，用XML格式化形式表現(xiàn)為：
- ＜?xml version="1.0"?＞
- ＜FlightInfo＞
- ＜Intro＞The following flights have available seats:＜/Intro＞
- ＜Flights＞
- ＜Row＞
- ＜Airline＞ACME＜/Airline＞
- ＜FltNumber＞123＜/FltNumber＞
- ＜Depart＞Dec 12, 1998 13:43＜/Depart＞
- ＜Arrive＞Dec 13, 1998 01:21＜/Arrive＞
- ＜/Row＞
- ...
- ＜/Flights＞
- ＜Conclude＞W(wǎng)e hope one of these meets your needs＜/Conclude＞
- ＜/FlightInfo＞
基于模板驅(qū)動的映射可以是相當(dāng)靈活的，比如，一些產(chǎn)品允許你把結(jié)果集放到XML文檔的任何位置，同時可以對SELECT語句設(shè)置參數(shù)，并且可以使用for循環(huán)語句和if條件語句等。值得注意的是，當(dāng)前基于模板驅(qū)動的映射只能應(yīng)用于在關(guān)系數(shù)據(jù)庫和XML文檔之間傳遞數(shù)據(jù)。
基于模型驅(qū)動的映射：也就是說把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫傳送到XML文檔是用一個具體的模型實現(xiàn)的，這樣，XSL可以被結(jié)合到基于模型映射的產(chǎn)品上。在XML文檔中，兩種模型是很常見的：表格模型(table model)和數(shù)據(jù)專用對象模型(data-specific object model)。
2.表格模型：許多中間件軟件包用表格模型在XML文檔和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間傳遞數(shù)據(jù)。它把XML文檔表示為一個單一的表格或者是表格的集合。這樣，一個XML文檔的結(jié)構(gòu)可以用如下的形式表示：
- ＜database＞
- ＜table＞
- ＜row＞
- ＜column1＞...＜/column1＞
- ＜column2＞...＜/column2＞
- ...
- ＜/row＞
- ...
- ＜/table＞
- ...
- ＜/database＞
這里關(guān)鍵字"talbe"在把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫傳遞到XML文檔的時候，表示一個單一的結(jié)果集，把數(shù)據(jù)從XML文檔傳遞到數(shù)據(jù)庫的時候，表示表示一個單一的表格或者視圖。但是，當(dāng)結(jié)果集合不只一個的時候，或者當(dāng)XML文檔包括多個復(fù)雜嵌套的時候，這種傳遞方式就不能適應(yīng)了。
3.數(shù)據(jù)專用的對象模型：把一個XML文檔表示為由數(shù)據(jù)對象構(gòu)成的樹，每一個元素類型和對象相對應(yīng)。主要在面向?qū)ο蠛蛯哟螖?shù)據(jù)庫中使用，通過傳統(tǒng)的關(guān)系-對象模型也可以映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。注意這種模型并不是文檔對象模型(DOM)。比如，銷售訂單文檔可以被看成一個對象樹，其中包括五個類：Orders, SalesOrder, Customer, Line, 和Part。如下所示：
當(dāng)把一個XML文檔看成是一個以數(shù)據(jù)為中心的對象樹的時候，元素不一定和對象相對應(yīng)，比如，一個元素只包含PCDATA，它能夠被當(dāng)成一個屬性，它包括一個單一的，標(biāo)量值。
實際上在XML和數(shù)據(jù)庫之間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的時候，需要考慮兩個過程：一個是從數(shù)據(jù)庫模式中產(chǎn)生DTD，另外一個是根據(jù)DTD生成數(shù)據(jù)庫模式
從一個DTD中生成一個關(guān)系模式的步驟如下：
1. 對每一個元素，產(chǎn)生一個表和一個主鍵列。
2. 對每一個有混合內(nèi)容的元素，產(chǎn)生一個獨立的表格，用來存儲PCDATA，并通過父表的主鍵和父表相聯(lián)。
3. 對元素類型中的每一個單一值的屬性，對具有只有PCDATA內(nèi)容的子元素（該子元素按順序出現(xiàn)），產(chǎn)生一個單獨的列，如果子元素類型或者值是可以選擇的話，該列就應(yīng)該可以允許為NULL類型。
4. 對有多個值的屬性和可以出現(xiàn)多次的子元素（該子元素PCDATA）的話，需要創(chuàng)建一個單獨的表來存儲這些值，并通過父表的主鍵和父表相聯(lián)。
5. 對每一個包含元素或者混合內(nèi)容的子元素來說，通過父表的主鍵把父元素和子元素聯(lián)接起來。
從一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式構(gòu)建DTD步驟如下：
1. 對每一個表，創(chuàng)建一個元素。
2. 對表中的每一列，創(chuàng)建一個屬性或者是一個只有PCDATA 內(nèi)容的子元素。
3. 根據(jù)表中的每一主鍵／外鍵關(guān)系，創(chuàng)建該表元素的子元素。
本文就介紹到這里，更多的內(nèi)容我們會在下節(jié)中繼續(xù)介紹。
【編輯推薦】
