Storing XML in Relational Databases(2)

From http://www.xml.com

IBM DB2 XML 扩展

SQL 到 XML 的映射

在用DB2作为XML存储库时，IBM的XML扩展提供了两种访问和存储的方法：

1. XML列：从一个列中存储和得到整个XML文档。

2. XML集合：把XML文档分解成一系列的关系表，或者从一系列的关系表中重组成一个XML文档。

DTDs存储在DTD 库中，在DB2中是一个被称为DTD_REF 的表。它的模式名称叫“db2xml“。每个在DTD_REF中的DTD都有一个唯一的标识ID，数据表和XML文档结构之间的映射被一个数据访问定义（DAD）文件进行定义，DAT引用一个处理过的文档DTD，因此它在XML文档，此文档的DTD和映射至数据库表的规则之间提供了一个桥梁。

以下是一个DAD的例子：

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE DAD SYSTEM "dad.dtd">

<DAD>

<dtdid>FXTRADE.DTD</dtdid>

<prolog>?xml version="1.0"?</prolog>

<doctype>!DOCTYPE FXTRADE FXTRADE.DTD </doctype>

<root_node>

<element_node name="FXTRADE">

<RDB_node>

FXTRADE.ACCOUNT=ACCOUNT.ID

</condition>

</RDB_node>

<element_node name="CURRENCY1">

<text_node>

<RDB_node>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

<element_node name="CURRENCY2">

<text_node>

<RDB_node>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

<element_node name="AMOUNT">

<text_node>

<RDB_node>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

<element_node name="SETTLEMENT">

<text_node>

<RDB_node>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

<element_node name="ACCOUNT">

<element_node name="BANKCODE">

<text_node>

<RDB_node>

<column name="BANKCODE"

type="VARCHAR(100)"/>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

<element_node name="BANKACCT">

<text_node>

<RDB_node>

<column name="BANKACCT"

type="VARCHAR(100)"/>

</RDB_node>

</text_node>

</element_node>

</element_node>

</element_node>

</root_node>

</Xcollection>

</DAD>

DAD通过element_node（元素结点）到RDB_node（关系数据库结点）的关联定义了XML元素和关系数据库列之间的映象。顶层的元素结点FXTRADE 作为表FXTRADE 和 ACCOUNT之间的一个关联被定义。ACCOUNT拥有一个ID列作为主键。子元素 CURRENCY1映射为表FXTADEK 表中的字段CURRENCY1，其它的类似。

Microsoft SQL Server 2000

SQL到XML的映射

SQL Server的双向映射规则均应用了不同的语法，下面将会讲述相关的细节。

从数据库中提取XML文档

数据库列和XML元素或属性之间的映射是用SELECT语句中的AS别名来定义的：

<database column> AS [Element Name! Nesting Level! Attribute Name! Directive]

文档的最顶层被指定为一级，如下面所示。默认的，列均被映射成为属性，指示“element”可以改变默认的设置。

从数据库数据产生XML文档的处理过程分两步：

1. 为输出XML文档的元子元素创建AS-aliases。别名定义了元素间的父子关系，下面是为我们的样例文档定义的别名：

FXTRADE /* LEVEL=1 */

CURRENCY1 [FXTRADE!1!CURRENCY1]

CURRENCY2 [FXTRADE!1!CURRENCY2]

AMOUNT [FXTRADE!1!AMOUNT]

SETTLEMENT [FXTRADE!1!SETTLEMENT]

ACCOUNT /* LEVEL=2 */

BANKCODE [ACCOUNT!2!BANKCODE]

BANKACCT [ACCOUNT!2!BANKACCT]

2. 在SQL中定义输出树的结构，树的每一层均用一个SQL语句来定义，然后通过UNION联合所有的SQL语句来整合树中所有的层。Level-1 SELECT语句先定义了其它层上所有原子元素的名字，每个SELECT语句都有一层标记和它的父标记，对应于对树的根，在结果集中有一条记录，如下第一条SELECT语句：

SELECT

1 AS Tag,

NULL AS Parent,

NULL AS [FXTRADE!1!CURRENCY1],

NULL AS [FXTRADE!1!CURRENCY2],

NULL AS [FXTRADE!1!AMOUNT],

NULL AS [FXTRADE!1!SETTLEMENT],

NULL AS [ACCOUNT!2!BANKCODE],

NULL AS [ACCOUNT!2!BANKACCT]

FROM

FXTRADE

UNION ALL

SELECT

FXTRADE.CURRENCY1,

FXTRADE.CURRENCY2,

FXTRADE.AMOUNT,

FXTRADE.SETTLEMENT,

ACCOUNT.BANKCODE,

ACCOUNT.BANKACCT

FROM

FXTRADE, ACCOUNT

WHERE

FXTRADE.ACCOUNT = ACCOUNT.ID

ORDER BY [ACCOUNT!2!BANKCODE],

[ACCOUNT!2!BANKACCT]

FOR XML EXPLICIT, ELEMENTS

FOR XML通过分析标记和在行集的AS别名来构造XML文档，关键字EXPLICIT选择更有弹性的用户自定义模式来构造XML文档，而AUTO模式则根据默认的规则来构造XML文档。关键字ELEMENTS把SQL的中的列模拟为元素，否则，默认是把列模拟为属性。

用数据库存储XML

用OPENXML来存储XML文档，一个行集的新功能，类似于表或视图，OPENXML可用于插入或更新，或作为SELECT INTO 的目标表，其简单语法如下：

OPENXML (<XML document handler>, <path pattern>, <flags>)

WITH (Schema | Table)

存储XML文档的过程分以下三步：

1．通用解析XML文档为DOM获得其句柄，这可以使用存储过程sp_xml_preparedocument。

2．通过关联模式中的字段和原子元素来创建模式。

XML元素的定义是通过一个路径模式（绝对基路径）加上一个相对元素路径。以元素为中心的映射用标专值2来指明。现存的表可用于替代模式，字段名和XML名字对应。]

3．用存储过程sq_xml_removedocument把解析过的XML文档从内存中移除。

下面是一个例子：

DECLARE @idoc int

DECLARE @doc varchar(1000)

SET @doc ='

</ACCOUNT>

</FXTRADE>'

-- Create internal DOM representation of the XML document.

EXEC sp_xml_preparedocument @idoc OUTPUT, @doc

-- Execute a SELECT statement using OPENXML row set provider.

SELECT *

FROM OPENXML (@idoc, '/FXTRADE/ACCOUNT', 2)

WITH (

CURRENCY1 CHAR (3), '../@CURRENCY1',

CURRENCY2 CHAR (3), '../@CURRENCY2',

AMOUNT NUMERIC (18,2), '../@AMOUNT',

SETTLEMENT DATETIME, '../@SETTLEMENT',

BANKCODE VARCHAR (100), '@BANKCODE',

BANKACCT VARCHAR (100), '@BANKACCT' )

EXEC sp_xml_removedocument @idoc

总结

用Microsoft SQL Server 2000,提取和存储XML文档并不是用对称的语法，提取用的是扩展SELECT子句FOR XML。存储XML则是引进了行集功能OPENXML，类似于表或视图，提取映射规则是基于：A）为特定的树层次引进标记，B）为表中的字段和XML文档元素的父子关系建立关联。存储XML是把XML文档重建为简单的模式或表，“字段-元素”关联是用XPATH表达式来定义的。

SYSBASE ADAPTIVE SERVER

SQL to XML映射

SYBASE 利用一个XML文档类型ResultSet来描述XML文档的元数据（如元素名，类型，大小等）和实际的行数据，下面是假想FxTradeSet.xml文档的摘录：

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE ResultSet SYSTEM "ResultSet.dtd">

<ColumnMetaData

...

getColumnLabel="CURRENCY1"

getColumnName="CURRENCY1"

getColumnType="12"

... />

...

</ResultSetMetaData>

<Row>

...

</Row>

</ResultSetData>

</ResultSet>

ResultSet的DTD不允许对嵌套元素的定义。

从数据库中抽取XML

JAVA类ResultSetXml有一个构造函数，它以一个SQL查询作为参数，然后getXmlLText方法从结果集中抽取XML文档：

jcs.xml.resultset.ResultSetXml rsx = new jcs.xml.resultset.ResultSetXml

("Select * from FxTrade", <other parameters>);

FileUtil.string2File ("FxTradeSet.xml", rsx.getXmlText());

用数据库存储XML

JAVA类ResultSetXml也可以用XML文档作为其构造函数据的参数，然后toSqlScript方法会产生一个序列的SQL语句来对特定的表进行插入或更新操作。

String xmlString = FileUtil.file2string ("FxTradeSet.xml");

jcs.xml.resultset.ResultSetXml rsx = new jcs.xml.resultset.ResultSetXml

(xmlString);

String sqlString = rsx.toSqlScript ("FxTrade", <other parameters>)

总结

在这里，抽取和存储XML文档本质上是对称的，存储不允许修改一个以上的表，抽取则把一个SQL查询的结果转换成一个简单结构的文档。

各供应商的对比：

供应商	映射规则	单表/多表	转换方法	对称抽取/存储
Oracle	在构造关系对象数据模型中指明	多表	有相应的JAVA类	如果XML文档和关系对象模型匹配的话是对称的
IBM	DAD（数据访问定义文件	多表	内置的存储过程	对称
Microsoft	SQL扩展，行集功能	抽取是多表，存储是单表	用SQL语句 FOR XML和行集OPENXML	不对称
Sysbase	结果集的DTD	单表，但查询可以包含多表	相应的JAVA类	对称

供应商共同的特点：

1． XML的持续化都有一个特定的原则，也就是说，对任意的XML文档存储并没有普便的方法。

2．存储时均需要对XML文档进行预处理，比如把数字/日期变换成本地格式等，XSLT可以用于这种处理过程。

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