XML与数据库概述
数据库原理及应用教程电子教案
数据库原理及应用教程电子教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概述介绍数据库的基本概念、特点和作用解释数据库、数据库管理系统、数据库系统的区别与联系1.2 数据模型介绍数据模型的概念和作用讲解常见的数据模型，如实体-关系模型、关系模型等1.3 数据库设计讲解数据库设计的基本步骤和方法介绍实体-关系模型到关系模型的转换方法第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述解释关系数据库的概念和特点讲解关系数据库的组成和结构2.2 关系操作介绍关系代数和SQL的基本操作讲解关系的插入、删除、查询等操作2.3 关系完整性讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束的概念和作用第三章：SQL语言3.1 SQL概述解释SQL语言的概念和作用讲解SQL语言的基本语法和组成3.2 数据定义讲解使用SQL语言创建、修改和删除表的操作3.3 数据操纵讲解使用SQL语言进行数据插入、删除和查询的操作第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述解释查询优化的概念和作用讲解查询优化的一般方法和策略4.2 查询优化技巧讲解如何使用索引、分区等技术来优化查询性能4.3 查询优化工具和策略介绍常用的查询优化工具和策略，如查询重写、代价估计等第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全概述讲解数据库安全的重要性介绍数据库安全的基本概念和技术5.2 访问控制讲解用户权限管理和角色权限控制的方法和策略5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份、恢复的方法和策略第六章：数据库事务管理6.1 事务概述解释事务的概念、特点和作用讲解事务的四大属性：ACID6.2 事务管理讲解事务的提交、回滚和保留点等操作介绍事务管理的方法和策略6.3 并发控制讲解并发控制的概念和作用介绍并发控制的方法和技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能调优7.1 性能调优概述讲解数据库性能调优的概念和作用介绍性能调优的一般方法和策略7.2 查询优化讲解如何通过查询优化来提高数据库性能介绍常用的查询优化技术和工具7.3 数据库参数调优讲解如何调整数据库参数来优化性能介绍常用的数据库参数调优方法和策略第八章：数据库复制8.1 复制概述解释数据库复制的作用和分类讲解主从复制、双主复制等概念8.2 复制配置与管理讲解如何配置和管理工作站复制介绍复制监控和故障排除的方法8.3 数据同步与故障转移讲解数据同步的策略和方法讲解故障转移的策略和方法第九章：数据库并发控制9.1 并发控制概述解释并发控制的概念和作用讲解并发控制的目标和挑战9.2 锁机制讲解锁的概念、类型和操作介绍锁的实现方法和策略9.3 乐观并发控制讲解乐观并发控制的概念和原理介绍乐观并发控制的方法和策略第十章：数据库一致性与故障恢复10.1 一致性概述讲解数据库一致性的概念和作用介绍一致性的实现方法和策略10.2 故障恢复概述解释故障恢复的概念和作用讲解故障恢复的方法和策略10.3 事务日志和备份讲解事务日志的概念和作用讲解数据库备份、恢复的方法和策略第十一章：数据库设计和范式理论11.1 数据库设计原则讲解数据库设计的原则和步骤介绍实体-关系模型和关系模型的设计方法11.2 范式理论解释第一范式、第二范式、第三范式以及BCNF范式的概念和作用讲解如何将关系数据库进行规范化处理11.3 数据库设计案例分析通过案例分析讲解数据库设计的过程和方法第十二章：Web数据库技术12.1 Web数据库概述讲解Web数据库的概念和特点介绍Web数据库的架构和应用场景12.2 PHP与数据库交互讲解PHP访问数据库的基本方法介绍PHP数据库连接函数和SQL语句的编写12.3 AJAX与数据库交互讲解AJAX技术的基本概念和作用介绍如何使用AJAX与数据库进行交互第十三章：XML数据库13.1 XML数据库概述讲解XML数据库的概念和特点介绍XML数据库的存储和查询方法13.2 XML数据操作讲解XML数据的插入、更新和删除操作介绍XML数据的查询和索引方法13.3 XML数据库应用案例分析通过案例分析讲解XML数据库的应用和优势第十四章：大数据与NoSQL数据库14.1 大数据概述讲解大数据的概念、特征和挑战介绍大数据技术的应用场景和解决方案14.2 NoSQL数据库概述解释NoSQL数据库的概念和分类讲解NoSQL数据库的优势和局限性14.3 NoSQL数据库技术讲解流行的NoSQL数据库技术，如MongoDB、Cassandra等第十五章：数据库未来发展趋势15.1 数据库技术发展概述讲解数据库技术的发展历程和趋势介绍新型数据库技术的特点和应用场景15.2 分布式数据库讲解分布式数据库的概念和架构介绍分布式数据库的优势和挑战15.3 云计算与数据库讲解云计算与数据库的关系和应用介绍云计算数据库的架构和特点重点和难点解析本文主要介绍了数据库原理及应用教程的内容，包括数据库基础知识、关系数据库、SQL语言、数据库查询优化、数据库安全与保护、数据库事务管理、数据库性能调优、数据库复制、数据库并发控制、数据库一致性与故障恢复、数据库设计和范式理论、Web数据库技术、XML数据库、大数据与NoSQL数据库以及数据库未来发展趋势等十五个章节。
数据仓库的源数据类型
数据仓库的源数据类型引言概述：数据仓库是一个用于存储和管理企业数据的重要工具。
而数据仓库的源数据类型则是构建数据仓库的基础，它决定了数据仓库的内容和质量。
本文将从五个大点来阐述数据仓库的源数据类型，为读者提供相关的知识和理解。
正文内容：1. 结构化数据1.1 表格数据：表格数据是最常见的结构化数据类型，它以表格形式存储，每一列代表一个属性，每一行代表一个记录。
表格数据可以通过SQL查询语言进行查询和分析，是数据仓库中最常见的源数据类型。
1.2 XML数据：XML数据是一种用于表示和传输结构化数据的标记语言。
它具有良好的扩展性和可读性，可以用于描述各种不同类型的数据。
在数据仓库中，XML数据常用于存储和交换复杂的结构化数据。
2. 半结构化数据2.1 JSON数据：JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它以键值对的形式存储数据。
JSON数据具有良好的可读性和灵便性，常用于Web应用程序中的数据交换。
在数据仓库中，JSON数据可以用于存储和分析半结构化的数据。
2.2 日志数据：日志数据是记录系统运行情况和用户操作的数据。
它通常以文本文件的形式存储，每条日志记录都包含了时间戳、事件类型和详细描述等信息。
在数据仓库中，日志数据可以用于分析系统性能和用户行为。
3. 非结构化数据3.1 文本数据：文本数据是最常见的非结构化数据类型，它包括文章、报告、电子邮件等文本形式的数据。
文本数据通常以文本文件的形式存储，无法通过传统的关系型数据库进行查询和分析。
在数据仓库中，文本数据可以通过文本挖掘和自然语言处理等技术进行分析和挖掘。
3.2 图象数据：图象数据是以图象形式存储的数据，包括照片、图表、地图等。
图象数据通常以二进制文件的形式存储，无法直接进行查询和分析。
在数据仓库中，图象数据可以通过图象处理和计算机视觉等技术进行分析和识别。
4. 多媒体数据4.1 音频数据：音频数据是以声音形式存储的数据，包括音乐、语音、环境声音等。
XML与关系数据库之间转换技术的研究
年月(下)1X ML 技术介绍XML (Exte nsible Markup Language ,可扩展标记语言)是由W3C (W orld Wide We b Cons ortium )组织于1998年2月制定的一种通用语言规范,它是专门为W eb 应用程序而设计的SGML 的简化子集。
X ML 作为一种可扩展性标记语言,其描述性使其非常适用于不同应用间的数据交换,而这种交换不是以预先规定一组数据结构定义为前提的。
X ML 最大的优点在于它的数据描述和传送能力,因此具有很强的开放性。
2关系数据库与XML 之间的映射方法根据映射关系的建立方式不同,我们可以得到两种数据转换方法:基于模板驱动的转换方法和基于模型驱动的转换方法。
基于模板的映射方法并不事先定义好X ML 文档与其他数据之间的映射关系,而是在X ML 文档中嵌入带参数的SQL 命令。
这些命令在转换过程中被系统所识别和执行,执行的结果被替换到指令所在的位置,从而生成目标X ML 文档,并用数据传输诸如中间件等实体软件进行处理。
基于模型驱动的映射,当把数据从数据库传送到X ML 文档或把数据从XML 文档传送到数据库时,不是仅仅依赖内嵌SQL 命令,而是用一个具体的模型实现的。
基于模型的转换方法用这个事先定义好的数据模型来映射X ML 与关系数据库数据之间的关系。
3关系数据库到XML 的转换技术3.1关系模式转换为XML 模式在将关系模式映射为X ML 模式时,由两条路线组成,第一条路线是得到X MLS che m a 首先需要从具体的关系数据库中反求出关系模式,再根据关系模式重构其有向图,由有向图再生成映射的结构,根据映射结构和有向图将关系模式映射为X MLSchem a ;第二条路线是根据得到的S che m a 从关系数据库中提取数据嵌入XML 事例文档。
整个流程如图1所示:图1关系模式映射为XM L 流程3.2关系模式的提取和重构由图1表达的流程图可以看出,由具体的关系数据库提取出关系模式是整个算法实现的前提。
基于XML的文档数据库的设计和实现
基于XML的文档数据库的设计和实现随着计算机技术的飞速发展，数据量的增长已经成为一项不可避免的趋势。
在现今大数据时代，快速、稳定地处理数据已经成为企业和组织的重要需求。
文档数据库便应运而生，它具有灵活、可扩展、易维护的特点，在现代软件开发中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍基于XML的文档数据库的设计和实现，通过对XML技术的深入研究，打造一个高效、智能的文档数据库。
一、XML简介XML（Extensible Markup Language）是一种标记语言，它不仅可以用于网络数据交换，还可以被应用于文档标记和数据描述等众多领域。
XML的主要特点是可扩展性，即可以通过设计自定义标签来满足特定需求。
通过将标签和文本信息进行配对组合，可以轻松构建出各种数据格式。
因此，XML被广泛应用于Web数据交换、配置文件的存储和传输以及各种文档格式的定义等方面。
二、基于XML的文档数据库架构在基于XML的文档数据库架构中，每一个文档都是一个独立的实体，这些文档之间并没有任何显式的关系。
这种设计思路与关系型数据库不同，关系型数据库中的表格之间通过关系联系在一起。
在基于XML的文档数据库中，每个文档都是通过标准化的标签进行描述的，这些标签与关系型数据库中的列类似。
通过查询这些标签，可以使用类似SQL的语言来处理文档中的各种数据。
三、XML文档的存储XML文档在数据库中的存储方式取决于具体的实现方式，但是一般来说，可以采用两种方式进行存储：1. 存储为文本将XML文档存储为纯文本形式是最常见的方法，这种方法可以通过文件系统、数据库或Web服务器等方式进行存储。
在Web应用中，XML文档通常会被编码为UTF-8或UTF-16格式的文本。
2. 存储为二进制将XML文档进行二进制存储可以提高数据的访问速度，但是需要相应的解析器进行解析，因此使用这种方式进行存储通常需要预先定义好存储的格式。
这种方式最主要的优点在于数据的存储和访问速度更快，但是在使用时需要注意一些安全性问题。
ML的基础知识学习
概述学习 XML 的基础知识，即什么是 XML 以及 XML 的工作原理，然后了解一下 Microsoft Office System 中的某些程序是如何关心您使用 XML 的。
课程目标在完成本课程之后，您将能够：•关心规划 XML 系统。
•使用和遵循差不多的 XML 术语和概念，例如：标记、架构和转换。
•了解 XML 在某些 Microsoft Office System 程序中是如何工作的。
课程内容本课程包括：•五节自己操纵进度的课和两个亲自动手的练习单元。
•在每节课末尾的小测验；不对测验进行评分。
一个留做以后参考的课程摘要卡。
第1课：什么缘故要使用 XML？XML 可让您通过更多的方式使用更多来源的数据。
通过更多方法使用更多数据多种多样的数据源，五花八门的数据源数据用法假定您在一家中等规模的公司治理人力资源部门。
您的职员要查看专门多简历（通常为文档或电子邮件格式）。
要是能把那些简历中的姓名、地址和职业技能列表自动复制出来，就太好了！要是能使用计算机将那些技能与招聘职位对应起来，就更好了！要是能够使用相同的流程为您的经理预备您所在部门的业绩报告，就最理想了。
您能够使用 XML 来实现上述（以及更多的）设想。
您能够从各种原始资料中提取数据，并将这些数据集中存储在一个位置，以便在您随时随地需要数据时，明白到哪里查找数据并再次使用这些数据。
例如，您是否需要汇报过去三年的预算数据？不管您用什么方法存储那些数据，假如数据是 XML 格式，您就能够选择所需数据并视情况的需要将其导入文档、工作表或数据库。
实现业务流程的自动化一个部门输入的 XML 数据能够在其他部门的不同程序中使用。
XML 的另一项优点是：它能够使任意数量的业务流程实现自动化。
例如，客户给您发送了一份订单。
您收到的订单可能会是任何一种形式的文档，但文档中的信息是 XML 格式。
您的计算机系统能够自动将该订单转换为工作表以供您的发货部门使用，并将订单数据自动导入到财务数据库中。
XML与关系数据库
XML与关系数据库前面我们讲到了XML的数据存取机制，从一个较高的层面上分析了数据存取的多种方式。
作为其中的一种，数据库的数据存取机制似乎倍受青睐，但我们并未对此作比较深入的探讨，这一节里我们对XML与数据库的关系进行更进一步的详细分析。
我们知道，关系数据库提供了对于大批量数据的有效存储管理和快速信息检索、查询的功能。
从体系结构上看，数据库技术的发展历经了网络型数据库、层次型数据库、关系数据库、面向对象数据库。
虽然面向对象数据库融入了面向对象技术，但是到目前为止，在各个领域使用最广的还是关系数据库。
关系数据库管理系统（RDBMS）采用二维表格作为存储数据的模型，如下图10-1所示，字段字段字段行行行行图10-1 关系数据库二维表表格由行和列组成，一般情况下，列被称作“字段”，用于表示组成数据有效信息的属性，而行则用于指示一条完整的数据记录。
由于数据间的相关性可以通过表与表之间关键字（外键）来关联，由此产生了“关系”类型数据库的由来。
关系数据库有自己的查询语言——结构化查询语言（Structured Query Languag e，SQL）。
SQL最初由IBM提出，后经不断发展，已于1986年成为业界标准并被广泛采用。
SQL 是非过程性的。
当SQL语句传送到数据库服务器后，服务器返回满足条件的结果或结果集（视具体查询项目而定）。
一般情况下，大多数支持SQL 的服务器系统均采用客户/服务器架构，现在又发展到更为先进的分布式处理架构。
这样一来，SQL服务器既可以接收客户应用程序发送的查询请求，也可以接收其他服务器的查询请求，这些服务器可能是其他SQL服务器，也可以是XML服务器。
就数据存储而言，关系型数据库已经是相当成熟的应用，从80年代商用产品出现至今，早已深入企业储存及数据应用的核心。
相较之下，XML部分技术尚且在发展阶段。
关系型数据库是透过详细定义和控制结构化数据的方式，达到数据增、删、查询的目的。
XML与数据库
* FROM Table的XML对应形式)转换数据。
对于后者，文档的结构必须完全符合映射所要求的结构。
由于通常不易做到这点，使用这种策略的产品一般要和XSLT一起使用。
在数据转换到数据库之前，先将文件按照映射所要求的结构进行转换，然后转存数据。
相应地，数据从数据库中取出以后，结果文件要被转换成应用程序所需的结构。
5.1 映射[XML]文件Schema到数据库Schema (Mapping Document Schemas to Database Schemas)文件schema到数据库schema的映射是在元素类型、属性和文本上进行的。
这时几乎总是忽略物理结构(例如实体、CDATA部分及编码信息)及某些逻辑结构(如处理指令、注释以及元素和PCDATA在父元素内出现的顺序)。
这样做是自然而然的，因为数据库和应用程序只需关心XML文件中的数据。
例如，在上述的销售订单中，客户代号是在CDATA部分，还是外部实体中，或直接就是PCDATA并不重要，同样，客户代号出现在订货日期之前或之后也无关紧要。
这种方法的一个后果是能否保证文件有“往返车票” -- 将文件中的数据存入数据库后，又从数据库中的数据重新构建文件，得到的文件往往和原来的文件不同（哪怕从最简单的角度来讲）。
这种情形是否可以接受取决于你的要求，在选择软件时要考虑到这一点。
将一个XML文件的schema映射到数据库的schema有两种方法：基于表格的映射和对象-关系映射。
5.1.1 基于表格的映射 (Table-Based Mapping)许多转换XML到数据库的中间软件都采用基于表格的映射。
它把XML文件看作一个（或一组）表格，也就是说，XML文件的结构必须是下面这种样子，如果只是单一表格的话，就不再需要<database>元素和其他<table>元素： <database><table><row><column1>...</column1><column2>...</column2>...</row><row>...</row>...</table><table>...</table>...</database>根据所用软件的不同，可以将各字段数据以子元素的形式或以属性的形式存储，同样也可以指定这些元素或属性的名字。
XML文档和关系数据库数据模式中的概念比较分析
２ ０ 年 ４月 ０８
软 件 导 刊
Ｓｏ ｔ ｒ Ｇｕｄ ｆｗａｅ ｉｅ
Ｖ０ ． ４ １ ＮＯ． ７ Ａｐ ． ０８ ｒ ２０
Ｘ 文档和关系数据库数据模式 中的概念 比较分析 ＭＬ
杨 鼓
（ 汉 软 件 工程 职 业 学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ０ ） 武 湖 ３ ２ ５
可扩展 标记语 言Ｘ 就有 了其用 武之 地 ， 正 在成 为 网页编辑 ＭＬ 它 层 次 中 的 主 流 ， 在 网 页 的 逻 辑 层 次 中 占据 重 要 地 位 。 而 将 数 并
如 校验机 制 、 同控制 以及继 承机制 等 。 协
目前 的开发 已经 有 了一 定标 准 。 同的组 织 和设计 者之 间 不 也 有 了很 好地 沟 通 ， 在模 式 说 明业 已确 定 的情况 下 ， 不一 致 性
已 经 大 大 降 低 ， 少 是 可 以处 理 的 。 至
据库应 用 于网站交 互信 息 的存 储也 已经 是不可 阻挡 的趋势 ， 因
此如 何将 Ｘ 和数 据库 系 统有 机 地结 合起 来就 成 为 了值 得研 ＭＬ
究 的问题 。
本 文将 从 客观 的 角度 对Ｘ Ｔ ＭＬ Ｄ Ｄ和Ｘ 模 式 涉及 到 的一 ＭＬ 些 概念 和来 自Ｒ Ｂ 的概念 进行 比较 ，从而 在概 念上 帮助读 者 Ｄ Ｓ
是 不 同 的 设 计 人 员 或 组 织 — — 甚 至 是 同 一 批 设 计 人 员 在 基 于
１ 概 念 的 比较
１１ 名 称 的 唯 一 性 ．
关 系 的名称要 求在整 个关 系模 式 中是 唯一 的 ， 就像ｘＭＬ 元
素类 型的名 称在Ｄ Ｄ中是 唯一 的一样 。 ＭＬ Ｔ Ｘ 允许元 素类型 通过 附 以不 同的名 称空 间前 缀来 使用 相 同的名称 ， 而在Ｄ Ｄ或Ｘ Ｔ ＭＬ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
XML与数据库概述
XML（eXtensible Markup Language）是一种用于描述数据的标记语言，它使用可扩展的标记来定义数据的结构和内容。
XML广泛应用于数据
存储和数据交换的场景中。
而数据库是一种用于管理数据的系统，它提供
数据的存储、检索、更新和删除等功能，使得数据更容易访问和管理。
数据库是一个可持久化存储的数据集合，用于在不同的应用程序之间
共享和管理数据。
数据库以表的形式组织数据，表由行和列组成，支持复
杂的查询和事务处理。
数据库具有高效的数据检索和更新能力，可以大大
提高数据的访问效率。
此外，数据库还提供了数据完整性和安全性的机制，可以确保数据的有效性和保密性。
在实际应用中，XML和数据库往往用于不同的场景和目的。
XML适用
于以下情况：
1.数据交换：XML可以作为一种通用的数据交换格式，在不同的系统
和平台间传递和共享数据。
例如，两个企业之间的数据交换可以采用XML
格式，以确保数据的一致性和互操作性。
2.配置文件：XML通常用于定义应用程序的配置文件，例如网站的配
置信息、服务器的配置参数等。
通过使用XML，可以将配置信息以易读易
懂的方式存储和管理。
3.文档存储：对于具有复杂结构的文档，如科技论文、技术规范等，XML能够准确地描述其层次结构和内容，便于存储和检索。
4. 数据描述：XML可以作为元数据的一种表示形式，用于描述数据
的结构和语义。
例如，可以使用XML Schema（一种XML的模式语言）定
义数据的结构，并对数据进行验证和约束。
而数据库适用于以下情况：
1.数据持久化：数据库是数据的持久化存储介质，可以长期保存数据，确保数据的可靠性和一致性。
2.大规模数据处理：对于大规模数据的存储和分析，数据库具有高效
的查询和处理能力，能够提高数据的处理效率。
3.数据共享和协作：数据库可以提供多用户的并发访问和协同工作机制，支持多个用户同时访问和修改数据。
4.数据一致性和完整性：数据库支持事务处理，能够确保数据的一致
性和完整性。
在多次操作中，数据库可以将一系列操作作为一个事务执行，保证数据的有效性和正确性。
5.数据安全和权限控制：数据库提供了严格的权限控制机制，可以限
制用户对数据的访问和修改权限，保护数据的安全性和机密性。
综上所述，XML和数据库各自具有不同的特点和优势，在不同的场景
中发挥着重要的作用。
XML适用于数据交换、配置文件和数据描述等场景，而数据库适用于数据持久化、大规模数据处理和数据共享等场景。
在实际
应用中，可以根据具体需求选择合适的技术和工具，充分发挥XML和数据
库的优势，以满足业务需求和提高数据管理效率。