维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第３期 总第２８期 海南广播电视大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｉｎａｎ Ｒａｄｉｏ＆ＴＶ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ２００７ Ｎｏ．３ Ｇｅｎｅｒ￣Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２８ ＸＭＬ与关系数据库间数据转换的研究 刘元鼎 （海南大学信息学院，海南海口５７１１５８） 摘要：文章论述了基于ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ ｍａｒｋｕｐ ｌａｎｇｕａｇｅ）的关系数据库数据转换体系结构，给出了 ＸＭＬ数据与关系数据库之间进行数据转换采用的两种主要的映射方法。 关键词：ＸＭＬ；数据转换；关系数据库；模板驱动；模型驱动 中图分类号：ＴＰ ３１１．１３２．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９７４３（２００７）０３—００８８—０３ ＸＭＬ的结构化、可扩展性、自描述等最关键的特征，决定了 一 引言 它在数据交换领域有显著的优势和发展潜力。ＸＭＬ拥有 通用的数据表示格式，进而提供一条异构数据交流的捷 数据库技术的广泛应用已有很长的历史，在这一过程 中，许多行业甚至各个部门都建立了自己的业务系统，并 且起着非同寻常的作用。这些业务系统有可能运行在不 同的操作系统平台上，也有可能基于完全不同的数据库管 理系统。与此同时，不同的业务系统往往因为现实生活的 交叉和重叠自然有了共享数据的必要。然而现实就是，我 们没有一套很好的数据交换的标准，各种各样的数据交换 方法鱼龙混杂的交织在一起，实现复杂并带有太多的局限 径，构筑起数据交换过程中的良好桥梁。 二基于ＸＭＬ的数据交换模式 将ＸＭＬ用于关系数据库数据交换能够较好地克服传 统数据交换方式的缺点。基于ＸＭＬ的关系数据库数据交 换，是以ＸＭＬ为公共数据模型来实现数据库系统间模式 转换和数据交换。当某一数据库需要转换为其它数据库 的时候，只需将它转换为ＸＭＬ，就能轻易的将其迁移到各 种关系数据库中，具有很好的通用性和良好的扩展性。 关系数据库数据交换的困难主要是缺乏一个有效的 公共数据模型统一描述关系模式及关系。ＸＭＬ的出现很 好地解决了这个问题：ＸＭＬ的纯文本、与平台无关性首先 满足解决异构关系数据源所需要的跨平台性；ＸＭＬ的强大 的结构性和良好的语义性满足了表达关系数据库的结构 和各种约束的需要；ＸＭＬ的优良的交互性为转换带来了方 性。因此，完美的数据整合虽然永远是一个遥不可及的梦 想，但我们向往并且努力靠近这一目标。 另一方面，随之Ｉｎｔｅｍｅｔ的兴起以及在全球的普及，它 已经日益和我们的工作和生活紧密的联系在一起，同时也 意味着数据的分布性和复杂性大大的增强了。很显然，这 些五湖四海富有价值的数据不仅仅是信息孤岛，它势必经 过频繁的流动、分解、融合等过程，进而彰显和扩大它的价 值，客观的导致我们对数据转换的需求更加迫切和强烈。 换句话说，我们需要从极度分散的数据库应用系统中获取 便，使得数据易于操纵；ＸＭＬ的易于扩展性使得应用可以 进一步扩展；ＸＭＬ的可格式化让转换出的结果有更多的表 现形式。因此，ＸＭＬ完全可以作为异构关系数据库转换的 公共数据模型。目前，ＸＭＬ技术已经逐渐开始应用于异构 并管理数据，以使数据资源得到最充分的利用。 为了应付这些挑战，我们当然不可能重新设计和开发 这些新旧纷繁的业务系统，这样做当然是不现实的，除了 成本、时间等因素外，新设计的系统如何面向未来的不确 定性，如何确保它有足够多的管道无缝连接种种异构的系 统。况且，这些业务系统基本上正在稳妥、高效的运行着。 因而，我们需要一个中介，ＸＭＬ就是这样的中介之一。 数据库的数据交换，并且已成为事实上的数据交换标准， 以ＸＭＬ为公共数据模型转换异构关系数据库也为关系数 据库与其他数据类型的集成转换提供了便利。 收稿日期：２００７—０５—０５ 作者简介：刘元鼎（１９７４一），男，汉族，海南儋州人。海南师范大学高级工程师，海南大学信息学院在读硕士。研究方 向为基于ＸＭＬ数据交换整合标准及中间件技术。 ・８８・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｉｌ０ＲＸＭＬＡＵＴＯ 下面是可能的部分结果： ＜Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ ＣｕＩＤ＝”ＣＵ１２７８９４”ＣＮａｍｅ＝”陈志忠” ＞ ＜０ｒｄｅｍ ０ｒＩＤ＝”０Ｒ１Ｏ６４３”／＞ ＜Ｏｒｄｅｒｓ ０ｒＩＤ＝”０Ｒ１Ｏ６９２”／＞ ＜／Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ＞ 从关系数据库中将数据转换到ＸＭＬ文件时，几乎一 图１基于ＸＭＬ的数据交换模式 定要用到基于模板的查询语言。基于模板的映射有一个 缺点：就是它只能完成从数据库数据到ＸＭＬ文件的映射， 由图１可以看出，在基于ＸＭＬ的数据交换模式中，每 而不能完成从ＸＭＬ文件到数据库的映射。 一种数据库只需要增加一对与ＸＭＬ进行数据转换的功能 （二）基于模型的映射 模块就可实现复杂的异构关系数据库间数据转换，这就是 基于模型驱动的映射是一种深层次的映射，它是ＸＭＬ 中介的魅力所在，使得解决关系数据库间数据转换迈出重 模式与关系数据库模式之间的映射。基于模型驱动的映 大的一步。 射，当把数据从数据库传送到ＸＭＬ文档或把数据从ＸＭＬ 文档传送到数据库时，是用一个具体的模型实现的，而不 三ＸＭＬ与关系数据库之阃映射的方法 是仅仅依赖内嵌ＳＱＬ命令，关系数据库的理论依据是关系 利用ＸＭＬ文档进行数据库间数据交互，就是用ＸＭＬ 模型，而ＸＭＬ文档的依据是ＸＭＬ Ｓｃｈｅｍａｓ或ＤＴＤ。基于 作为数据交互的中介，完成数据的传输与转换。为了完成 模型驱动实现数据在数据库和ＸＭＬ文档之间的双向传输 数据的转换，必须首先在数据库和ＸＭＬ文档之间传递数 关键是在数据库模式和ＤＴＤ或ＸＭＬ Ｓｃｈｅｍａｓ之间建立双 据，也就是在文档结构和数据库结构之间建立映射关系， 向映射。具体的思路是把一个ＸＭＬ文档表示为由数据对 其映射关系可以分为两类：基于模板的映射和基于模型的 象构成的树，每一个元素类型和对象模式中的对象相对 映射。 应，通过传统的对象——关系模型可以映射到关系模式 （一）基于模板的映射 中。 基于模板驱动的映射会在一个模板中嵌人带参数的 基于模型的映射也有两种：基于表的映射（ｔａｂｌｅ— 命令，用数据传输软件诸如中间件等实体软件进行处 ｂａｓｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ）和对象——关系映射（ｏｂｊｅｃｔ—ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ 理。基于模板驱动的映射是浅层次映射，以ＸＭＬ文档内 ａｍｐｐｉｎｇ，也叫基于对象的映射（ｏｂｊｅｃｔ—ｂａｓｄｅ ｍａｐｐｉｎｇ） 嵌的ｓｑｌ执行的数据结果集为依据，不涉及数据库赖以存 ）。这两种映射都建模在ＸＭＬ文档中的数据而不是文档 在的关系模式或对象模式，当前诸如Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ 自身。这使得这些映射适宜于以数据为中心的文档，而不 ２０００等大多的产品都属于模板映射。 适宜于以文档为中心的文档。基于表的映射不能处理混 例如，执行下列查询： 合内容模型，基于对象的映射处理混合内容模型也是非常 ＳＥＬＥＣＴ Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ．ＣｕＩＤ，Ｏｒｄｅｒｓ．ＯｄＤ，Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ． 低效的。 ＣＮａｍｅ １、基于表的映射 ＦＲＯＭ Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ，Ｏｒｄｅｒｓ 许多转换ＸＭＬ到数据库的中间软件都采用基于表的 ＷＨＥＲＥ Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ．ＣｕＩＤ：Ｏｒｄｅｒｓ．ＣｕＩＤ 映射。在下面的ＸＭＬ文档和表之间有明显的映射： ＜Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ＞ ＜Ｐｅｒｓｏｎ＞ ＜ＣｕＩＤ＞ＣＵＯｏｏ１＜／ＣｕＩＤ＞ ＜０ｒｉｄ＞０Ｒ７８４５＜／０ｒｄ＞ ＜ＣＮａｍｅ＞李维＜／ＣＮａｍｅ＞ ＜／Ｐｅｒｓｏｎ＞ ＜Ｐｅｒｓｏｎ＞ ＜ＣｕＩＤ＞ＣＵＯｏｏ２＜／ＣｕＩＤ＞ ＜０ｒｉｄ＞０Ｒ７８４６＜／０ｒｉｄ＞ ＜ＣＮａｍｅ＞王丽＜／ＣＮａｍｅ＞ ＜／Ｐｅｒｓｏｎ＞ ＜／Ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ＞ 图２基于表的映射 ・８９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 通过上面的示例我们可以发现，基于表映射的策略中 关键是它把文档看成一个单一的表或组表。在双向的映 射过程中： 基于表的映射通常被中间件用来在ＸＭＬ文档和关系 数据库之间传输数据。它还在某些Ｗｅｂ应用服务器中用 来把结果集数据返回为ＸＭＬ。 这种映射有许多缺点，它只能处理ＸＭＬ文档的非常 当数据从ＸＭＬ文档映射到关系数据库的时候，该策 略是根据文档的结构分别将文档中的子元素或属性映射 成数据库中对应表的列（字段）的名称，而文档的内容则对 应于相应的列（字段）的值。这个时候生成的关系表可以 是一个实际的单一物理表或者是虚表——视图。 当数据从关系数据库中映射到ＸＭＬ文档中，该策略 小的子集，只能对符合上述结构的文档进行映射，当ＸＭＬ 文档包括多个复杂嵌套的时候（表是二维关系，一个表是 较难表达嵌套关系的），这种传递方式就不能适应了。 ２、基于对象的映射 基于对象的映射就是把ＸＭＬ文档结构映射为对象模 型，然后通过传统的对象——关系映射技术把该模型映射 到关系型数据库。具体而言，就是把一个ＸＭＬ文档表示 将表或者是查询结果的数据按照将各字段数据以子元素 的形式或以属性的形式存储，子元素或属性的名字就对应 了数据库中表的列名。 为由数据对象构成的树，每一个元素类型和对象相对应。 这样一来，我们在把数据库中的数据转换成ＸＭＬ文 在这个模型中，复杂元素（具有子元素和混合内容）通常被 档时，只要把一个表或者一个查询结果的数据插入到相应 视为类。只具有ＰＣＤＡＴＡ内容的元素（简单元素类型）、 的位置即可；而把ＸＭＬ文档数据转换成数据库数据时，只 属性以及ＰＣＤＡＴＡ都被当作简单属性。接着将该模型映 要把内容插入到相应的表或视图中即可 射到关系型数据库，也就是将类映射到表格，简单属性映 这种映射的明显的优点是它的简单性。因为它匹配 射到字段，而对象属性映射为成对的主键／外键（ｐｒｉｍａ— 在关系数据库中的表和结果集的结构，基于这种映射写代 ｒｙｋｅｙ／ｆｏｒｅｉｇｎ ｋｅｙ）。对象和数据库之间有着明显的对应关 码很容易、快速、缩放自如，并对特定应用非常有用，比如 系，如下图所示。 在数据库之间一次一个表的传输数据。 图３基于对象的映射 有许多问题有待我们进一步去解决：如何对复杂结构的 四结束语 ＸＭＬ文档进行同类处理；如何将这些操作进行集成，并实 本人提出的方法在基于ＸＭＬ的数据转换领域中有广 现计算机的自动处理，从而减少人工干预；如何在信息抽 泛的应用，可以实现大部分的数据转换工作，实现效率也 取过程中完善或改进抽取规则，以生成更加合理并便于处 很高。然而，在ＸＭＬ与数据库进行数据转换的过程中，还 理的ＸＭＬ文档。 参考文献： ［１］Ｃｈａｒｌｅｓ Ｆ．Ｇｏｌｄｆａｒｂ等．ＸＭＬ手册［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００３． Ｅ２３ Ｄｉｄｉｅｒ Ｍａｒｔｉｎ，李吉等译．ＸＭＬ高级编程［Ｍ］．北京：机械工业出版社．２００１． Ｅ３３刘先锋，曹步文．ＸＭＬ与数据库数据的交互技术研究ＥＪ３．计算机工程与应用，２００６（３２）． ［４３王仲，陈晓鸥．基于ＸＭＬ的数据交换与存取技术研究［Ｊ３．计算机工程与应用，２００１，（２４）． ［５３孙霞，程宏斌．ＸＭＬ数据交换技术在数字化校园中的应用研究［Ｊ３．江汉大学学报，２００６（３） （责任编辑：胡晋杰） ・９０・
