一种基于XML的异构数据库集成方法
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基于XML的异构数据库集成技术的研究
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本 目 任 辑： 翔 栏责编 闻军
数据 库 及 信息 管 理
基于 Ｘ ＭＬ的异构数据库集成技术的研究
孙海 军 ． 岩 高 （ 津 商业 大 学 信 息 工 程 学 院 ， 津 ３０ ３ ） 天 天 ０ １４
摘 要 ： 实现 异 构 数 据 库 间信 息 的 共 享 和 集 成 ， 数 据 集成 的 原 理 以 及 主 要 技 术 进 行 了研 究 。 重 点 分 析 了 ＸＭＬ与 关 系数 据 库之 间 为 对 的 映 射 ， 出 了一 种 以 Ｘ Ｌ作 为 中 间件 的 异 构 数 据 库 集 成 方 案 ， 对 其 中的 主 要 环 节给 出 了具 体 实 现 。 该 方 案 实现 了异 构 数 据 库 的 透 提 Ｍ 并
１引言
长 期 以 来 ， 企 业 或 部 门 的 数 据 库 系 统 相 对 独 立 建 设 ， 于 各 由 操 作 系 统 不 同 、 据 库 类 型 不 同 、 据 结 构 不 同 以及 Ｄ ＭＳ不 同 数 数 Ｂ 等 原 因 ， 步 形 成 了各 个 独 立 的 异 构 数 据 库 ． 互 之 间 不 能 进 行 逐 相 有 效 的交 互 。 为企 业 内部 以及 企 业 之 间 业 务 逻 辑 的 整 合 和 数 据 这 信 息 的共 享 提 出 了巨 大 的 挑 战 。 本 文 提 出 了一 种 利用 ＸＭ Ｌ作 为 中 间 件 技 术 ，进 行 异 构 数 据
ｅ ｅｐｒｓ ｎ ｏ ｍ ａ ｏｎ ｓ ｔｍ ｎｔｇ ａ ｏ ｎｔｒ ｉ ｅｉ ｆ ｒ ｔ ｙｓｅ ｉ ｅ ｔ ｎ． ｉ ｒ ｉ
Ｋ ｙ ＷＯ ｄ ： ｅ ｒ Ｓ ＸＭ Ｌ； ｔｒ ｇ ｎ ｏ ｓＤａａ ａ ｅ Ｄａ ａＩ ｔ ｇ ａ ｏ ； ｉ ｄｅ ｒ Ｈｅｅ ｏ ｅ ｅ ｕ ｔｂ ｓ ； ｔ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｍ ｄ ｌｗａｅ ｒ ｉ
本 目 任 辑： 翔 栏责编 闻军
数据 库 及 信息 管 理
基于 Ｘ ＭＬ的异构数据库集成技术的研究
孙海 军 ． 岩 高 （ 津 商业 大 学 信 息 工 程 学 院 ， 津 ３０ ３ ） 天 天 ０ １４
摘 要 ： 实现 异 构 数 据 库 间信 息 的 共 享 和 集 成 ， 数 据 集成 的 原 理 以 及 主 要 技 术 进 行 了研 究 。 重 点 分 析 了 ＸＭＬ与 关 系数 据 库之 间 为 对 的 映 射 ， 出 了一 种 以 Ｘ Ｌ作 为 中 间件 的 异 构 数 据 库 集 成 方 案 ， 对 其 中的 主 要 环 节给 出 了具 体 实 现 。 该 方 案 实现 了异 构 数 据 库 的 透 提 Ｍ 并
１引言
长 期 以 来 ， 企 业 或 部 门 的 数 据 库 系 统 相 对 独 立 建 设 ， 于 各 由 操 作 系 统 不 同 、 据 库 类 型 不 同 、 据 结 构 不 同 以及 Ｄ ＭＳ不 同 数 数 Ｂ 等 原 因 ， 步 形 成 了各 个 独 立 的 异 构 数 据 库 ． 互 之 间 不 能 进 行 逐 相 有 效 的交 互 。 为企 业 内部 以及 企 业 之 间 业 务 逻 辑 的 整 合 和 数 据 这 信 息 的共 享 提 出 了巨 大 的 挑 战 。 本 文 提 出 了一 种 利用 ＸＭ Ｌ作 为 中 间 件 技 术 ，进 行 异 构 数 据
ｅ ｅｐｒｓ ｎ ｏ ｍ ａ ｏｎ ｓ ｔｍ ｎｔｇ ａ ｏ ｎｔｒ ｉ ｅｉ ｆ ｒ ｔ ｙｓｅ ｉ ｅ ｔ ｎ． ｉ ｒ ｉ
Ｋ ｙ ＷＯ ｄ ： ｅ ｒ Ｓ ＸＭ Ｌ； ｔｒ ｇ ｎ ｏ ｓＤａａ ａ ｅ Ｄａ ａＩ ｔ ｇ ａ ｏ ； ｉ ｄｅ ｒ Ｈｅｅ ｏ ｅ ｅ ｕ ｔｂ ｓ ； ｔ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｍ ｄ ｌｗａｅ ｒ ｉ
基于XML的异构数据库集成的研究
务Ｉ 匐 地
基于Ｘ ＭＬ的异构数据库集成的研究
Ｒｅｓ ｅａｒ ｎ ｅｇｒ ｉ ｔ ｏｇｅｎｅ ｃｈ ｏｎ ｉ ｔ ａｔｎｇ ｈｅ ｅｒ ｏｕｓ ｄ ａ ａｔ ｂａｓ ｂ ｅｄ ｏｎ Ｘ Ｍ Ｌ ｅ ａｓ
王雅轩，顼
聪
Ｗ ＡＮＧ 、 — ｕ ｎ ＸＵ Ｃｏ ｇ ｒ ｘａ ． ｎ ａ
一
中囝分类号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ ９
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ０ － １ ４ ２ １ ） （ － １ ２ ０ ９ ０ （ ０ １ １下） ０ － ２ ０ ３ ２
Ｄ ｉ １ ． ９ ９ Ｊ ｉｓ ． ０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ） ４ ｏ ： ３ ６｝ ． ｎ １ ０ －０ ３ ． ０ １ １ 下 ． １ ０ ／ ｓ
互转 换 ，将 数据 存储 到 Ｘ ＭＬ数据 空 间中 ，并 维持
ＸＭＬ数据 空间 与各异构数 据源之 间的映射关 系 。
技术 将这个 模型映 射到 关系数 据库 。
收 稿 日 期 ：２ １－１－１ ００ ２ ７ 作者简介：王雅轩 （９９ １６ 一） ，女 ，黑龙江哈尔滨人 ，副教授 ，研究生 ，研究方向为软件理论与应用。
的映 射模式 的原理 就 是利 用 ＸＭＬ文 档 中的数据模
图 １ 异 构 数 据 库 数 据 集 成 的构 架 图
１ 数 据 服 务 器 层 ：系统 数 据 的提 供 者 ，它 包 ） 括 各种 类 型 的数 据 库 。 每个 数 据 源 与 企业 内部 各
部 门的 ＭＩ Ｓ系统 相连 ， 成 自己的 本地应 用 。 构
板驱 动和模 型驱 动 。在 基于模 板驱 动的映 射 中 ， 并
出一
分 散 异 构 数 据 源 层
不 预先 定 义 文 档结 构 和 数 据库 结构 之 间 的映 射 关 系，而是 在数据 转换软 件 的处理模 板 中嵌 入说 明命 令 ，让数据 传输 中间件 来执 行该模板 。以模型 驱动
基于Ｘ ＭＬ的异构数据库集成的研究
Ｒｅｓ ｅａｒ ｎ ｅｇｒ ｉ ｔ ｏｇｅｎｅ ｃｈ ｏｎ ｉ ｔ ａｔｎｇ ｈｅ ｅｒ ｏｕｓ ｄ ａ ａｔ ｂａｓ ｂ ｅｄ ｏｎ Ｘ Ｍ Ｌ ｅ ａｓ
王雅轩，顼
聪
Ｗ ＡＮＧ 、 — ｕ ｎ ＸＵ Ｃｏ ｇ ｒ ｘａ ． ｎ ａ
一
中囝分类号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ ９
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ０ － １ ４ ２ １ ） （ － １ ２ ０ ９ ０ （ ０ １ １下） ０ － ２ ０ ３ ２
Ｄ ｉ １ ． ９ ９ Ｊ ｉｓ ． ０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ） ４ ｏ ： ３ ６｝ ． ｎ １ ０ －０ ３ ． ０ １ １ 下 ． １ ０ ／ ｓ
互转 换 ，将 数据 存储 到 Ｘ ＭＬ数据 空 间中 ，并 维持
ＸＭＬ数据 空间 与各异构数 据源之 间的映射关 系 。
技术 将这个 模型映 射到 关系数 据库 。
收 稿 日 期 ：２ １－１－１ ００ ２ ７ 作者简介：王雅轩 （９９ １６ 一） ，女 ，黑龙江哈尔滨人 ，副教授 ，研究生 ，研究方向为软件理论与应用。
的映 射模式 的原理 就 是利 用 ＸＭＬ文 档 中的数据模
图 １ 异 构 数 据 库 数 据 集 成 的构 架 图
１ 数 据 服 务 器 层 ：系统 数 据 的提 供 者 ，它 包 ） 括 各种 类 型 的数 据 库 。 每个 数 据 源 与 企业 内部 各
部 门的 ＭＩ Ｓ系统 相连 ， 成 自己的 本地应 用 。 构
板驱 动和模 型驱 动 。在 基于模 板驱 动的映 射 中 ， 并
出一
分 散 异 构 数 据 源 层
不 预先 定 义 文 档结 构 和 数 据库 结构 之 间 的映 射 关 系，而是 在数据 转换软 件 的处理模 板 中嵌 入说 明命 令 ，让数据 传输 中间件 来执 行该模板 。以模型 驱动
一种基于XML的异构数据集成系统结构的研究
用 ， 现 企 业 内部 数 据 共 享 ， 之 在企 业 运 行 中 发挥 更 大 的 作 用 ， 企 实 使 是 业发展的必然需求。 主 要 任 务 是 获 得 各 异 构 数 据 源 的 信 息 ， 立 公 共 模 型 和 包 装 异 构 建 数 据 源 ， 为 数 据 集 成 查 询 阶 段 中的 数 据 查 询 分 解 和 结 果 合 成 提 供 支 分 中间 件 （ ｄａｏ Ｗｒｐ ｅ） 术 通 过 提 供 一 个 全 局 模 式 和 对 应 各 持 。这 一 过 程 应 有 两 类 角 色 参 与 ， 别 为 各 局 部 数 据 库 管 理 员 和 数 据 Ｍｅ ｉ ｒ ａｐ ｒ技 ｔ／ 数 据 源 的局 部 模 式 ． 成 来 自不 同 数 据 源 的数 据 ， 态 分 解 针 对 每 个 集 成 人 员 。包 括 三 个 步 骤 ： 集 动
同 ． 据 的统 一 性 没 有 保证 ， 业 各部 门之 间无 法 进 行 信 息 共 享 ， 成 成 ， 成 以 ＸＭＬ结 构 的结 果 文 件 返 回给 用 户 。 数 企 形 生 在此 过程 可 分 成 建 立 集 了 “ 息 孤 岛 ” 严 重 影 响 了 信 息化 对 企业 的 服务 能 力 ｌ 如 何 通 过 网络 成 模 式 和 数 据 集 成 查 询 两 个 阶 段 。 信 ， ｌ 】 。 ． 有 效 地 对 这 些 不 同来 源 、不 同 格 式 的数 据 进 行 有 效 的 集 成 访 问 和 利 ２１ 建 立 集 成 模 式 阶 段
随着 信 息 化 建 设 的 深 入 ． 当数 量 的企 业 积 累 了 大 量 建 立 于 不 同 相 该 系 统 的 工 作 过 程 是 ， 户 输 入 全 局 数 据 查 询 信 息 ， 据 公 共 模 用 根 的时 间 、 储 在 不 同 平 台 、 存 依赖 于 不 同数 据 库 管 理 系统 的数 据 （ 关 系 型 将 全 局 查 询 分 解 为 针 对 各 异 构 数据 源 的 子 查 询 ， 各 子 查 询 传 递 给 如 将 型数 据 库 数 据 、 ＭＬ文 档 、 本 文 件 等） 由 于数 据 格 式 、 码 标 准 不 各 数 据 源 执 行 ．各 数 据 执 行 的 子 查 询 结 果 根 据 公 共 模 型进 行 结 果 合 Ｘ 文 。 编
同 ． 据 的统 一 性 没 有 保证 ， 业 各部 门之 间无 法 进 行 信 息 共 享 ， 成 成 ， 成 以 ＸＭＬ结 构 的结 果 文 件 返 回给 用 户 。 数 企 形 生 在此 过程 可 分 成 建 立 集 了 “ 息 孤 岛 ” 严 重 影 响 了 信 息化 对 企业 的 服务 能 力 ｌ 如 何 通 过 网络 成 模 式 和 数 据 集 成 查 询 两 个 阶 段 。 信 ， ｌ 】 。 ． 有 效 地 对 这 些 不 同来 源 、不 同 格 式 的数 据 进 行 有 效 的 集 成 访 问 和 利 ２１ 建 立 集 成 模 式 阶 段
随着 信 息 化 建 设 的 深 入 ． 当数 量 的企 业 积 累 了 大 量 建 立 于 不 同 相 该 系 统 的 工 作 过 程 是 ， 户 输 入 全 局 数 据 查 询 信 息 ， 据 公 共 模 用 根 的时 间 、 储 在 不 同 平 台 、 存 依赖 于 不 同数 据 库 管 理 系统 的数 据 （ 关 系 型 将 全 局 查 询 分 解 为 针 对 各 异 构 数据 源 的 子 查 询 ， 各 子 查 询 传 递 给 如 将 型数 据 库 数 据 、 ＭＬ文 档 、 本 文 件 等） 由 于数 据 格 式 、 码 标 准 不 各 数 据 源 执 行 ．各 数 据 执 行 的 子 查 询 结 果 根 据 公 共 模 型进 行 结 果 合 Ｘ 文 。 编
基于XML的异构生物信息数据库整合技术研究
作 者 简介 ： 李 美 满（ １ ９ ７ １ － ） ， 男， 硕士 ， 副教 授 ， 研 究 方 向 为 生物 信 息 学
⑨ 现 代 计 算 机 ２ ０ １ ３ ． ０ １ 中
该系统 的体 系结 构由下载中心数据库 、数据库 管 理、 用户端组成 下 载中心数据库模块给 出数据源地址
和 具 体 的 下 载方 式 ．指 导 数 据 库 管 理 员 下 载 到 本 地 指 定 的文件夹 中： 数 据 库 管 理 模 块 采 用 可 视化 的 界 面 ， 方 便 维 护 系 统 ．其 主 要 功 能 是 按 照 生 物 公 共 数 据 模 型 建 立 异 构 数 据 库 之 间 的语 义 链 接 ．在 概 念 和联 系 层 次 上
对 数 据 进 行 建 模 而 引 起 的数 据结 构 和 数 据 语 义 表 达 的
成， 这些注释对序列数据功 能 、 来源、 特性 进行描述 ， 数 据 的无 结构化 就是指生物数 据通 常以文档 形式描 述 数据 的异构包括语 义的异 构和语 法的异构 ．数据描述
模 式 和描 述 标 识 不 同 导致 语 义 的 异 构 ．语 法 的 异 构 是
０ 引
言
１ 生 物 公 共 数 据模 型
生物数据库 的整合存在数据 的异构 和数据 的无结
构 化 两 个 主 要 的难 题 生 物 数 据 库 中对 生 物 数 据 的描 述 主 要 由原 始 序 列 数 据 以及 对 生 物 信 息 描 述 的 注 释 组
生 物信 息学是在生命科学 的研究 中以计算机 为工 具对生 物信息进行储 存 、 检索和分析 的科学 ． 其根 本任 务 是从 海量的生物数据 中提取有效信 息 ．并从 中揭示
李美满 ， 许 中华 ， 刘 柯
基于XML的异构数据库集成中间件
［ 作者简介 ］ 吴启 明（９ ３一） 男， １７ ， 湖南 浏阳人 ， 河池 学院计信 系讲师 ， 武汉 大学在职硕 士研 究生 ， 主要研究
方向为数据挖掘与个性搜索； 易云飞（９ １一） 男， １８ ， 广西资源人 ， 河池 学院计信 系助教 ， 中南民族 大学在 读硕士研究
生， 主要研究方向为数据挖掘 ， 工智 能和信息安全 。 人
１ Ｘ ＭＬ简 介
Ｘ Ｌ即可扩展标记语言（Ｘｅｓ ｌ Ｍ ｒ ｐＬｎｕｇ） Ｍ 是定义标记的规则 ， Ｍ ｅ ｔ ｉｅ ａｋ ａｇａｅ 。Ｘ Ｌ ｎｂ ｕ 这些标记将文档分成 许 多部件 并对这 些部件 加 以标 识 。标记语 言 是一种对 文档 的规 范 化 的描 述 ， 它用 于指 出文档 中哪些 是 内容 ， 哪些是标记 ， 以及这些标记的用处。由于 Ｘ Ｌ描述数据的内容 ， Ｍ 适合于机器处理和数据库应用和查询 ， Ｍ ＸＬ 已成为互 联 网上 数据表 示和交 换 的标 准 。Ｘ ＭＬ文 档包括 三部 分 ：ＭＬ声 明、 Ｘ 处理 指示 （ 可选 ）Ｘ 、 ＭＬ元 素 。
例如 ：
＜？ｘ ｅｓｏ ｍｌｖ ｒｉｎ＝ “１ ０” ｓａ ｄａｏ ｅ＝“ｙ ｓ” ｅ ｃ ｄ ｎ ＝“ｇ ２ ２”？ ＞ ． ｔｎ ｌ ｎ ｅ ｎ ｏ ｉｇ ｂ ３１
＜？ｘ —ｓ ｌ ｈ ｅ ｙ ｅ ＝ “ ｅ ｔ ｘ ｌ ｍｌ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｐ ｙ ｔ ｔｘ／ ｓ ”ｈ ｅ ＝“ ｓｙ ｅ ｘ ｌ ？ ＞ ｒ ｆ ｍｙ ｔ ｌ． ｓ ”
改变成为一个亟待解决的难题。纵观国内外 ， 对它的研究起步较晚， 且很不完善。一般可采用以下两种方式 之一来解 决 。一种方 式是将 原有 的数据 移植 到新 的数据 库 系统 中 ， 以达 到两 种数 据库 之间 的数据 溶合 ； 另一
基于XML的异构数据库集成的研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎ ｅ ｒ ｔｏ ｆｈ ｔｒ ｇ ｎ ｏ ｓ ｄ ｔ ｂ ｓ ａ ｅ ｎ ＸＭ Ｌ ｔ ｄ ｎ ｉ ｔｇ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｏ ｅ ｅ ｕ ａａ ａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ
Ｗ ＡＮＧ — ０ ｇ， Ｚ Ｎｉｈ ｎ ＨＡＮＧ ａ ｇ ｌｉ Ｇｕ ｎ －ｅ
太 适用 。
（） ２ 中间件技术 中间件是位于 ＣＳ之间的中介 接 口软件 ， 异 ／ 是
（） ２模式异构 ， 即数据源在存储模式上的不 同。
存储模式主要包括关系模式 、 对象模式 、 对象关系模 构系统集成所需的粘接剂 ， 是保证操作系统 、 通讯协 式和文档嵌套模式等几种 ， 其中关系模式 （ 关系数据 议 、 数据库 间进行对话 、 互相操作的软件系统。现有 库） 为主流存储模式。同时 ， 即便是 同一类 存储模 的数据 库 中间件 允许 Ｃ ｅｔ ｌｎ 在异构数据库 上调用 ｉ 式， 它们的模式结构可能也存在着差异。例如不同
同时 ， 每个数据库系统仍保有 自己的应 用特性 、 完
整 性控 制 和安全性 控 制 。用 户可 以通过本平 台对 这
置上的多个业务数据管理系统中的数据 ， 如图 ｌ 所 示。异构数据源的整合 、 集成是企业 信息化建设 过 程经常遇到的一个现实 问题 ， 也是制约企业各种应
些数据库里的数据进行各种操作 ， 同操作一个单 如
一
Ｘ （ｘ ｎ ｂ ａ ｕ ａｇａｅ技术作为异构 ＭＬ Ｅｔ ｓ ｌＭ ｒ ｐＬ ｕｇ） ｅ ｉｅ ｋ ｎ 数据集成与异构数据交换解决方 案有其先天优势。
ＸＬ Ｍ 包含了大量 “ 自描述” 性标记来精确 的表示信 息的各种含 义， 它提供 了丰富的数据构造和解析方 法， 能够适应多样并且不断变化的网络应用环境 ， 被
基于XML的异构数据库集成技术研究
￡７ ｛ ｜ ／ 嵌务 入 服 《模 淼 ｊ Ｖ ｌ ｝ Ｉ 式
ｌＩ 局 ， ‘ ●
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Ｌ
一 一 ，
记语言 ，ｘ 能够根据具体应用灵 活 地表现异构数据源 中的各种信息 ，包
括应用程序之间的数据交换 、结构化 和半结构化文档 以及数据库 中数据 的 输出．随着 Ｘ Ｌ技术 的兴起 ，异构数 Ｍ 据源 的集 成问题 成为数据库领域研究
刘淑 梅
（ 水学院 衡 现 代 教育 技 术 管 理 中心 ，河 北 衡 水 ０ ３ ０ ） ５ ０ ０
摘 要 ：异构数据库 系 统的集成是 当 前数据处理领域的研究热点，它能有效地利用信息资源，实现数据共享．提出了一
种基于 Ｘ Ｌ的异构数据库集成的方法，Ｘ Ｌ中间件层是异构数据 源集成的关键和核心 ，它能够 实现 Ｘ Ｌ数据模型与数据 源 Ｍ Ｍ Ｍ 各数据模型之 间的映射和数据源文档与 Ｘ Ｌ文档 的相互转换． Ｍ 利用这种方 法可有效地集成各种数据格 式的异构数据库 系统
集成应 用系统 除了要集 成传统 的异构
信发 彳 息 布 ｌｌ
， ， ｒ — 、
．
◆
用 查 户询
腑 器
／
用屡 户
数据库 ，还 要集成 Ｗ ｂ上这些新 的数 ｅ 据源 ，如何实现异构数据源 集成应 用 在 Ｗ ｂ上 的实现 ，其中一个关键技术 ｅ 是如何 以一种统一 的数据模 式描述 各
关键 词 ：ＸＬ Ｍ；中间件；数据集成；数据模型 中图分类 号 ：Ｔ３ １１ Ｐ１．３ 文献 标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１７—０５２０） １０２—３ ６３２６ （０８Ｏ—０ ７０
随着计算机 网络技术 的迅速发展，出现 了许多新的数据形式，如 电子邮件、Ｈ Ｍ Ｔ Ｌ文档等信息，与这些数据 相 比，传统数据库 中的数据具有严格的存储格式 ，数据的各种操 作具有严格 的规范 ，因此 ，传统数据库中的数 据称为结构化数据 ．而互联网上的大量 数据缺乏统一 固定的模式，数据往往是不规则的并且是经常变动的，这 些数据 是先有 数据后 有模式 ，即半结 构化数据．在 Ｗ ｂ上实现异构数据源 ｅ
基于XML的异构数据库集成研究
２ ． ３核 心模 块 描 述
毋庸置疑 ，在基于 Ｘ ＭＬ的中间件 集成系 统中，最 关键的是 中间层 ，也就是说 中间层是
核心层 ，因为中间层封装 了异构数据库的业务
数据缓存 中。另外 ，基于各个包装器和数 据层
的数据库是一一对应的关系 ，当数据库 里面数
以不同形 式存 储的 、依赖 于不 同 的 ＤＢ ＭＳ的 数据 。当然 ，想要更大程度上利用这些数据资
本文针 对异 构数据 库 系统 间
信 息 共 享 与 信 息 交 换 难 题 ， 深 入
ｌ
２ ． ２体 系结 构
的讨论 了异构数据 库的集成 方法， 『 并采 用 ｘ Ｍ Ｌ 的 异构 数据 库 中 间件 １
技 术 实现异 构数 据库 之 间的信 息 交换 ，在 实际应 用 中有 着较 广 阔 的应 用前景
３ 总 结
异构 数据库 之 间进 行数 据的 传输 日益成
下面详细说明上述三个主要模块的功能。 据访 问接 口，让用户感觉到就像操作一个数据 模块。 ２ ． ３ ． １配置 文件模块 库一 一 样方便快 捷。Ｘ ＭＬ的出现为 异构数据 库 的集成带来 了新的挑战和契机。
ＸＭＬ是一种基于 Ｓ Ｇ ＭＬ简 单灵活的元语 合 以往异构数据库集成方法的基础上 ，采用基 言，具有 高可扩展性 、高度结构化和 自定义性 据信。在这 个配 置文件模块 中，会生成三类文 件 ，包括全局虚拟视图文件 、数 据库 连接配置 于 ＸＭＬ的异构数据库 中间件技术实现异构数 等特性 ，方便表示不 同类型 的数据信息 ，同时 据库之间信息交换 ．首先提 出了一个异构数据 也 方 便 了 不 同 数 据 库 之 间 进 行 数 据 共 享 和 交 信息文件 以及安全控制文件。生成的这三类配 库集 成 中间件 的三层 框架结构 ， 并通过 ＸＭ Ｌ 置文件可 以使管理员对集成的个数据 库的元数 换 ，进而 Ｘ ＭＬ在 异构数据库 的集成方面有很 技术在客户端与数据库服务器 问构建 了一个 中 据信息进行重新定义 ，也可以配置需要查询数 火优势 。本文 主要研 究基于 ＸＭＬ异构数据库 间件 系统 。在该集成 中间件系统中通过对配置 据库的连接信息和安全控 制信息 。 的集成。 改 全局 虚拟 视 图文件 ：对 数据 层 的异构数 文件模块 、查询模块 、包 装器模 块的封装 ，
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装
据和半结构化数据 ）使数据交换保持了平台独立性 ， 原则 ， 降低耦合性 ， 提高 了重用的可能性 ， 这样 就使 异构数据源集成中问件能更好地适应开放 、 发展环
中间件层
器
数据源层
图 １ 异构数据库 集成方案框 架
收稿 日期 ：０ ８—１ —２ 修 回 日期 ；０９—１ ２０ １ ５； ２０ ２—１ ６
该方案具有扩展性 ， 如要添加新的数据源访问需要 ， 只需向中间件系统进行注册相关 信息即可实现 ， 即该 中间件系统具有弹性环境 ， 有利于 日后系统 的维护。采用该异构数据库集成方案可解决企业异构数据库
第２卷 ｏ
第１ 期
茂名 学 院学报
Ｊ Ｒ Ｉ ＯＦ ＭＡＯ ＯＵ ＮＡ Ｍ Ｇ Ｕ 、 Ｒ ｎＹ ＮＩ Ｓ
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． １２ ｏ １ Ｆ ｂ．０ ９ ｅ ２０
２１ ００年 ２月
一
种基 于 Ｘ ＭＬ的异 构 数 据 库 集 成 方 法
乔 玮
（ 西安文理学 院， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０５
中图分类号 ：Ｐ １ ．３ Ｔ ３ １１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １ ５０２ １）１ ０ ９ ３ １７ —６９ （０ ００ —０ ４ —０
现代企业普遍应用数据库技术来管理各种数据 ， 多数企业在发展过程中积累了大量的数据 ， 这些数据 可为企业的业务发展和经营规划提供参考。但由于数据库应用系统是在不同时期 、 根据不同的需求建立 的， 开发标准、 数据库平 台、 数据格式等不 同， 因此在企业数据共享中形成 了“ 信息孤岛” 。数据库 中间件技 术通过提供一个全局模式和对应各数据源的局部模式 ， 集成来 自不同数据源的数据， 不需考虑数据库的模 型和运行平 台…。Ｘ Ｌ ｅ ｔ ｓ ｌ Ｍ ｒ ｐＬｎｕ ｅ是 Ｓ Ｍ （ｔ ｄｒ Ｇ ｎｒ ａ ｕ ａｇａｅ的子集。作 Ｍ （Ｘｅ ｉｅ ａ ｕ ａｇａ ） Ｇ ＬＳ ｎａ ｅｅ ｌ ｒ ｐＬｎｕｇ） ｎ ｂ ｋ ｇ ａ ｄ ａＭ ｋ 为一种可扩展标记语言 ， 自描述性使得 Ｘ Ｌ 其 Ｍ 本身非常适用 于异构数据应用 间的数据交换 。由于 Ｘ Ｌ Ｍ 能够描述不规则数据 ， 能够从不同的来源集成数据 ， 因此将 Ｘ Ｌ Ｍ 作为数据 的描述工具和转换工具来构造 数据集成 的中间件 ， 是实现异构数据集成的较理想 的解决方式［。 ２ 】
作者 简介 ： 乔玮（９７一）男 ， １７ ， 河南洛 阳人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 从事网络集成与数据库技术研究。
５ ０
茂名 学 院学 报 ຫໍສະໝຸດ ２１ ００年 境中的数据集成 。本方案中的中间件层主要 由注册器 、 查询处理器 、 结果处理器和包装器四个模块组成。 注册器主要负责异构数据库的注册服务， 并生成公共模型； 查询处理器需要根据用户提交的查询请求 ， 将基 于总体视图的查询分解为针对各个数据源的子查询 ， 并提交给包装器执行 ； 结果处理器把包装器的结果汇总
处理 ， Ｘ Ｌ 以 Ｍ 的方式返回； 包装器负责与底层数据源交互 ， 包装异构数据源， 实现数据位置和访问的透明性。 该构架的工作流程及所实现的功能为： 应用程序服务器接收客户端发送的查询请求 ， 该查询请求为全 局查询请求 ， 可能需要访问数据源层中不同数据库中的信息。中间件层接收全局查询 ， 根据各异构数据源 注册的共享信息进行分析 ， 查询处理器将全局查询分解为针对具体数据库子查询 ， 并将子查询发送到对应
应 ●—— ． ——— ． 二二 ）
信息 ， 为数据的共享和应用提供访问支持 ， 负责异构 户
端
数据源的数据访问和查询 ， 同时协调各数据源之间 客 的信息集成。该方案 将 Ｘ 技术 与全局数据模式 户 ＭＬ 相结合 ， 在中间件 中以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档进行数据 的交互 ，
用
ｌ 异 构 数 据 库 集成 方 案
本文 中的异构数据库是指相关 的多个数据库系统的集合 ， 异构数据库的各个组成部分具有 自身的 自 治性 ， 每个局部数据库拥有 自己的 Ｄ Ｍ （ Ｂ Ｓ 可以是同为关系型数据库系统的 Ｏａｌ Ｓ ＬＳｒ ｒ 也可以是 ｒ ｅ Ｑ ｖ 等， ｃ、 ｅｅ 不同数据模型的数据库 ， 如关系 、 模式 、 层次 、 面向对象数据库等）在实现数据 的共享 和透明访 问的同时 ， ， 每个数据库管理系统仍然保有 自身的完整性控制和安全性控制。
的数据源。数据层 中的各数据库管理系统接收到查询后 ， 从数据库中查询相关信息 ， 把查询结果返还给结 果处理器， 结果处理器将其合并成同一笔数据记录 ， 并将得到的全局查询结果返还给应用程序服务器， 应 用程序服务器再将用户请求的结果返回给用户 。以上过程均以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档为数据转换的中介格式。同时，
程
务
（ 注册器 ）
包 Ｉ二＝≥ ＜
端
端
服 － （ 询 理 —＋器 一 ＋ 序 ４ 查 处 器） — 装 ● ｛堡 三 ’ ●— ＿墼
器
应用层
户 它能够转换来 自 同数据源的数据 （ 不 包括结构化数 客
（结果处理器）●—．包 一 Ｆ ——． ● ＝ —— ＝ 二二
基于 Ｘ Ｌ Ｍ 的异构数据库集成方案的基本框架如图 ｌ 所示 ， 它分为三层结构 ： 分别为应用层 、 中间件层
和数据源层 ， 中间件层构建在各数据库 系统之上 ， 数据应用程序服务器之下 ， 在不改变异构数据源原始数 据存储和管理方式的情况下 ， 集成各个异构数据源 客
Ｉ 公共模型 Ｉ
摘要 ： 异构数据库 的集成 是当前数据库研究领域 内的一个热点 ， 它能更有效地利用信 息资源及实现 数据共享 。论 述了一种 基于 Ｘ Ｌ中间件 的异 构数据库集成方法 。首先介绍 了异 构数据库 集成 系统整 体框架 结构 的层次模 型和每 一层 的服务功 Ｍ
能， 然后对 其中的关键 问题 ， 如关系数据模式到 Ｘ ｃｅ ａ ＭＬＳｈｍ 模式转换及查询分解方法进 行 了讨论 ， 最后 阐述 了该 异构数据 库集成方法 的优点 。 关键词 ： Ｍ ； Ｘ Ｌ 中间件 ； 据集成 ； 数 异构 数据库
据和半结构化数据 ）使数据交换保持了平台独立性 ， 原则 ， 降低耦合性 ， 提高 了重用的可能性 ， 这样 就使 异构数据源集成中问件能更好地适应开放 、 发展环
中间件层
器
数据源层
图 １ 异构数据库 集成方案框 架
收稿 日期 ：０ ８—１ —２ 修 回 日期 ；０９—１ ２０ １ ５； ２０ ２—１ ６
该方案具有扩展性 ， 如要添加新的数据源访问需要 ， 只需向中间件系统进行注册相关 信息即可实现 ， 即该 中间件系统具有弹性环境 ， 有利于 日后系统 的维护。采用该异构数据库集成方案可解决企业异构数据库
第２卷 ｏ
第１ 期
茂名 学 院学报
Ｊ Ｒ Ｉ ＯＦ ＭＡＯ ＯＵ ＮＡ Ｍ Ｇ Ｕ 、 Ｒ ｎＹ ＮＩ Ｓ
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． １２ ｏ １ Ｆ ｂ．０ ９ ｅ ２０
２１ ００年 ２月
一
种基 于 Ｘ ＭＬ的异 构 数 据 库 集 成 方 法
乔 玮
（ 西安文理学 院， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０５
中图分类号 ：Ｐ １ ．３ Ｔ ３ １１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １ ５０２ １）１ ０ ９ ３ １７ —６９ （０ ００ —０ ４ —０
现代企业普遍应用数据库技术来管理各种数据 ， 多数企业在发展过程中积累了大量的数据 ， 这些数据 可为企业的业务发展和经营规划提供参考。但由于数据库应用系统是在不同时期 、 根据不同的需求建立 的， 开发标准、 数据库平 台、 数据格式等不 同， 因此在企业数据共享中形成 了“ 信息孤岛” 。数据库 中间件技 术通过提供一个全局模式和对应各数据源的局部模式 ， 集成来 自不同数据源的数据， 不需考虑数据库的模 型和运行平 台…。Ｘ Ｌ ｅ ｔ ｓ ｌ Ｍ ｒ ｐＬｎｕ ｅ是 Ｓ Ｍ （ｔ ｄｒ Ｇ ｎｒ ａ ｕ ａｇａｅ的子集。作 Ｍ （Ｘｅ ｉｅ ａ ｕ ａｇａ ） Ｇ ＬＳ ｎａ ｅｅ ｌ ｒ ｐＬｎｕｇ） ｎ ｂ ｋ ｇ ａ ｄ ａＭ ｋ 为一种可扩展标记语言 ， 自描述性使得 Ｘ Ｌ 其 Ｍ 本身非常适用 于异构数据应用 间的数据交换 。由于 Ｘ Ｌ Ｍ 能够描述不规则数据 ， 能够从不同的来源集成数据 ， 因此将 Ｘ Ｌ Ｍ 作为数据 的描述工具和转换工具来构造 数据集成 的中间件 ， 是实现异构数据集成的较理想 的解决方式［。 ２ 】
作者 简介 ： 乔玮（９７一）男 ， １７ ， 河南洛 阳人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 从事网络集成与数据库技术研究。
５ ０
茂名 学 院学 报 ຫໍສະໝຸດ ２１ ００年 境中的数据集成 。本方案中的中间件层主要 由注册器 、 查询处理器 、 结果处理器和包装器四个模块组成。 注册器主要负责异构数据库的注册服务， 并生成公共模型； 查询处理器需要根据用户提交的查询请求 ， 将基 于总体视图的查询分解为针对各个数据源的子查询 ， 并提交给包装器执行 ； 结果处理器把包装器的结果汇总
处理 ， Ｘ Ｌ 以 Ｍ 的方式返回； 包装器负责与底层数据源交互 ， 包装异构数据源， 实现数据位置和访问的透明性。 该构架的工作流程及所实现的功能为： 应用程序服务器接收客户端发送的查询请求 ， 该查询请求为全 局查询请求 ， 可能需要访问数据源层中不同数据库中的信息。中间件层接收全局查询 ， 根据各异构数据源 注册的共享信息进行分析 ， 查询处理器将全局查询分解为针对具体数据库子查询 ， 并将子查询发送到对应
应 ●—— ． ——— ． 二二 ）
信息 ， 为数据的共享和应用提供访问支持 ， 负责异构 户
端
数据源的数据访问和查询 ， 同时协调各数据源之间 客 的信息集成。该方案 将 Ｘ 技术 与全局数据模式 户 ＭＬ 相结合 ， 在中间件 中以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档进行数据 的交互 ，
用
ｌ 异 构 数 据 库 集成 方 案
本文 中的异构数据库是指相关 的多个数据库系统的集合 ， 异构数据库的各个组成部分具有 自身的 自 治性 ， 每个局部数据库拥有 自己的 Ｄ Ｍ （ Ｂ Ｓ 可以是同为关系型数据库系统的 Ｏａｌ Ｓ ＬＳｒ ｒ 也可以是 ｒ ｅ Ｑ ｖ 等， ｃ、 ｅｅ 不同数据模型的数据库 ， 如关系 、 模式 、 层次 、 面向对象数据库等）在实现数据 的共享 和透明访 问的同时 ， ， 每个数据库管理系统仍然保有 自身的完整性控制和安全性控制。
的数据源。数据层 中的各数据库管理系统接收到查询后 ， 从数据库中查询相关信息 ， 把查询结果返还给结 果处理器， 结果处理器将其合并成同一笔数据记录 ， 并将得到的全局查询结果返还给应用程序服务器， 应 用程序服务器再将用户请求的结果返回给用户 。以上过程均以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档为数据转换的中介格式。同时，
程
务
（ 注册器 ）
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端
端
服 － （ 询 理 —＋器 一 ＋ 序 ４ 查 处 器） — 装 ● ｛堡 三 ’ ●— ＿墼
器
应用层
户 它能够转换来 自 同数据源的数据 （ 不 包括结构化数 客
（结果处理器）●—．包 一 Ｆ ——． ● ＝ —— ＝ 二二
基于 Ｘ Ｌ Ｍ 的异构数据库集成方案的基本框架如图 ｌ 所示 ， 它分为三层结构 ： 分别为应用层 、 中间件层
和数据源层 ， 中间件层构建在各数据库 系统之上 ， 数据应用程序服务器之下 ， 在不改变异构数据源原始数 据存储和管理方式的情况下 ， 集成各个异构数据源 客
Ｉ 公共模型 Ｉ
摘要 ： 异构数据库 的集成 是当前数据库研究领域 内的一个热点 ， 它能更有效地利用信 息资源及实现 数据共享 。论 述了一种 基于 Ｘ Ｌ中间件 的异 构数据库集成方法 。首先介绍 了异 构数据库 集成 系统整 体框架 结构 的层次模 型和每 一层 的服务功 Ｍ
能， 然后对 其中的关键 问题 ， 如关系数据模式到 Ｘ ｃｅ ａ ＭＬＳｈｍ 模式转换及查询分解方法进 行 了讨论 ， 最后 阐述 了该 异构数据 库集成方法 的优点 。 关键词 ： Ｍ ； Ｘ Ｌ 中间件 ； 据集成 ； 数 异构 数据库