XML文档在关系数据库中存储与查询的实现
XML数据库
级别上为文档提供还原功能。 XML数据库比较麻烦的问题是规范化、引用完整性等。
这方面的研究才刚刚起步，尤其在理论上仍不成熟。
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3.XML数据库的体系结构 一个典型的纯XML数据库系统的体系结构如图
XML Query
应用程序
外部访问接口（API）
查询分解 查
查询优化 询
查询执行
分 解
事 务 管 理
元数据管理
索引管理
存储管理（包括缓冲区管理）
XML数据y
数据库管理 和维护
存取控制
磁盘
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1.2 访问XML数据库
把XML文档作为数据库使用，需要数据转换、数据 查询、链接等访问技术。
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1.1 XML数据库概念
目前，基于XML的数据库系统有XEDB（XML enable database）和NXD（native XML database）两大类。
XEDB是在传统关系数据库系统（RDBMS）的基础上增加了 对XML技术的支持，从而使得传统数据库系统能够访问XML文档。
NXD是以XML文档为基础，可以直接操作XML源文件的数据 库管理系统。
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1.XML数据库定义 Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱBourret认为，只有满足以下3个条件的XML数据库才
能称为纯XML数据库： （1）为XML文档定义了一个逻辑模型，XML数据的存储和
查询都基于这个模型。这个模型至少要包含元素、属性及 PCDATA等，并保持文档顺序。
目前，主流相关技术主要有XSLT、DOM和SAX等。需 要说明的是，这些技术仍处于发展阶段，是XML数据访 问处理的新技术。
基于XML文档检索的存储研究与实现
本 文讨论 的是 ， 基于不 同结构标 准的具有普 适性 的检 索方法所 需要 的存储 结构。 当用户对 Ｘ ＭＬ文档 检 索
时 ， 需要 了解文档 的结构信息 ， 不 只需直 接输入 查询关
键 词或附加 部分结构 信息 的关键词 就可 以 了。但是 ， 系统应尽可能使用户看到返 回查询结果 文档 的结构信
一
树属 于同一 类 ， 同一类型 的逻辑 文档 。由于逻辑 文 即 档 的存在 ， 因此可提供不 同粒度 的查询 ， 以逻 辑文档 所
成为检 索结 果所能返 回信息 的最小单位 。那 么在 对文 档结 构索 引的阶段 ， 该包含 文本 节点对 于逻辑 文档 应
的归属信息 。
３ 索引模型
的使用上 占有一 定优 势 ， 同时也带来灵 活性 ， 存储时可
Ａ ｐ ｄＴ ｃｎｑ ｅ应用技术 ４ ｐ ｌ ｅ ｈ ｉ ｉ ｅ ｕ ９
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计 算 机 系 统 应 用
２０ 年 第 ５ 期 ０７
以获得更好的优化性 能。而且利用文件 系统构建存储 的 自实现 方案 ， 以充分 利 用数 据本 身的结构及 访 问 可 特点 ， 过对数据 Ｃ ｃ ｅ的仔细设计及存 储位置 的合 通 ａｈ 理安排可以获取更高 的访问效率 。 ］ 但倒排文件 的置入表放 在硬 盘上 ， 数据文件 很大 ， 当检索高频词汇的置入 表时将会 占用大量 Ｉ ） ／ 带宽和 （
次依 靠人力在返 回的 整篇文档 中寻 找关注信 息 ， 有可 能在发现结果前就已经失 去耐心 。如何 改变我们所 面 临的“ 富数据 ， 穷信 息” 的窘境 ， 就要求使 用一种有效 的 方式对 结构 化文档 的 内容和 层次结构 进行检 索 ， 以 并
一
询， 应用比较 广泛和成熟 ， 被大部分商 用搜 索引擎所采
基于关系数据库的实时XML数据查询处理
０ 引言
实时数据查询技术是企 业综合 自动化 的重要组 成部 分。 但传统工厂综合 自动化系统各个子系统之间的数据交换方式 没有统一 的标准 ， 造成 接 口众 多 、 问效率 低 、 访 安全性 差 。可 扩展标记语言 （ Ｘｅ ｉ ｅＭａ ｕ ａｇ ａｅ Ｍ ） 据标 准 ｅ ｔ ｂ ｒ ｐＬ ｎｕｇ ，Ｘ Ｌ 数 ｓ ｎ ｌ ｋ 的出现 ， 实现各子系统 数据 的统 一描 述提供 了成熟 的技 术 为 途径 。本文 中我们证明 了用标准 关系数据库系统来 实现快 速 高效的 Ｘ ＭＬ文档实时查询 是切实 可行 的。因为文 档类 型描
ｔ ｕ ｒ ｒ ｅ ｓｎ ｆＸＭＬ ｄ ｔ ｎ ｆ ｒ ｉ ｑ ｅｙ ｐ ｏ ｓｉ ｇ ｏ ｍｅ ｃ ａａ ｕ ｉ ｍ． ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｅ —ｉ ａａ ｑ ｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒ ａ ｔ ｌ ｍｅ ｄ ｔ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ；ＸＭＬ ｙ ｃ ；ＤＴ ｒｐ ； ｒｌｔ ｎ ａ ａ ａ ｅ Ｄ ｇａ ｈ ｅ ａｉ ａ ｄ ｔ ｓ ｏｌ ｂ
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第２ ６卷 第 ７期
２０ ０ ６年 ７月
文章编号 ： ０ — ０ １ ２０ ）７—１７ １ １ ９ ８ （０ ６ ０ ０ ６ ９—０ ３
计 算机 应 用
Ｃｏ ｕ ｅ ｐ ｉａ ｏ ｓ ｍｐ ｔｒＡｐ ｌｃ ｔ ｎ ｉ
Ｖ １２ ｏ ７ ｏ ． ６ Ｎ ．
ｄ ｓ ｒ ｔ ｎ ｅ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｉ ｌｍｅ ｔａ ｐ ｏｏｙ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｇ Ｘ Ｌ ｄ ｕ ｎｓ ｔ ｅａｉ ｎ ｕ ｌｓ Ｉ ｒ ａｉｅ ｅ — ｅ ｃ ｐ ｉ ｓ ｗ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ｍｐｅ ｎ ｒｔ ｔｐ ｙ ｔ ｍ ｏ ｖ ｒ ｎ Ｍ ｏ ｍｅ ｔ ｏ ｒｌ ｔ ａ ｔ ｐ ｅ ． ｔ ｅ ｌ ｄ ｒａ ｉ ｏ ｉ ｃ ｏｌ ｚ ｌ
基于关系数据库的XML数据存储研究与实现
ｆ ｌ ｕ ｅｏ ａ ｉｏ ａ ｅａｉｎ ｌｄ ｔｂ ｓ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓｓｅ ｉ ａｓ ｆ ｃｉｅ Ｓｒｔｇ ｆＸ ｕｌ ｓ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌｒｌｔ ａ ａ ａ ｅｍａ ａ ｅ ｎ ｙｔｍ ｓ ｌ ｅ ｅ ｔ ． ｔ ｅ ｙｏ ＭＬ ｓｏ ｎ ｔ ｉ ｏ ａ ｏ ｖ ａ ｔｒ ｇ ｉ
ｇ ａ ｕａ ｉ ａ ｅ ｎ ｒ ｌｔ ｎ ｌｄ ｔｂ ｓ ｓ ｆ ｓ ａｙ ｅ ｒ ｎ ｌ ｒ ｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ａｉ ａ ａ ａ ｅ ｉ ｉ ｔａ ｌ ｚ ｄ，ａ ｄ ｔｅ ｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｃ ｒ ｉｇ ｉ ｔ ｏ ａ ｒ ｎ ｎ ｈ ｎ ｔ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ｓ ｃ ｎ ｅ ｎ ｔ ｈ ｎ ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ ｆ ｃｅ ｔ ｔ ｒ ｅ ｏ ｓ ｒ ｃ ：Ｅ ｆ ｉｎ ｏ ａ ｆＸＭＬ ｄ ｔ ｎ ｉ ｏ ｔｎ ｒｒ ｑ ｉｉ ｏ ｈ ｄ ｓ ｆＸＭＬ ｗ ｉ ｉ ｓ ｇ ａａ ｉ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｅｅ ｕ ｓｔ ｆ ｒｔ ｅ ｗｉ ｅ ｕ ｅ ｏ ｓ ａ ｐ ｅ ｈｌ ａ ｅ
管理 系统的优势是存储 Ｘ Ｌ Ｍ 数据的有效方法之一。首先讨论了基于关系数据库的 Ｘ Ｌ存储粒 Ｍ 度 策略 ， 然后使 用 Ｊｖ 言 实现 了一 个 Ｘ ａａ语 ＭＬ细粒度 关 系存储 系统 ， 于管理 Ｘ 用 ＭＬ数 据 ， 最后 进
行 了总结 ， 阐明细粒度 策略 的优 点 和应 用价值 。 关键词 ： ＭＬ 数 据存储 ； 系数据库 管理 系统 ； Ｘ ； 关 细粒度 ； ｖ ； Ｏ Ｊ ａＤ Ｍ ａ 中 图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ３１ 文献标 识码 ： Ａ
mysql一对多关联查询xml写法
mysql一对多关联查询xml写法在MySQL中，一对多关联查询可以使用JOIN语句来实现。
要将查询结果以XML格式返回，可以使用MySQL的内置函数`GROUP_CONCAT()`和`GROUP_CONCAT_XML()`。
以下是一个示例查询，假设我们有两个表：`orders`和`customers`。
每个订单都有一个关联的客户。
我们想要查询所有订单及其关联的客户信息，并将结果以XML格式返回。
```sqlSELECTo.order_id,o.order_date,c.customer_name,GROUP_CONCAT(DISTINCT o.product_name ORDER BY o.product_name ASC) AS productsFROMorders oJOINcustomers c ON o.customer_id = c.customer_idGROUP BYo.order_id,o.order_date,c.customer_name;```在上面的查询中，我们使用了`GROUP_CONCAT()`函数来将每个订单的所有产品名称连接成一个字符串，使用逗号作为分隔符。
我们还使用了`DISTINCT`关键字来确保每个产品名称只出现一次。
要返回XML格式的结果，我们可以使用`GROUP_CONCAT_XML()`函数。
以下是使用`GROUP_CONCAT_XML()`函数的查询示例：```sqlSELECTo.order_id,o.order_date,c.customer_name,GROUP_CONCAT_XML('<product><name>' || o.product_name || '</name></product>' ORDER BY o.product_name ASC SEPARATOR '') AS products FROMorders oJOINcustomers c ON o.customer_id = c.customer_idGROUP BYo.order_id,o.order_date,c.customer_name;```在上面的查询中，我们使用了`GROUP_CONCAT_XML()`函数来将每个订单的所有产品名称连接成一个XML字符串。
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。
mssql xml 语法
mssql xml 语法在 MSSQL 数据库中，可以使用 XML 数据类型来存储和查询XML 数据。
下面是一些 MSSQL XML 语法的示例：1. 创建 XML 类型的列：```sqlCREATE TABLE MyTable(ID INT PRIMARY KEY,XMLData XML);```2. 插入 XML 数据：```sqlINSERT INTO MyTable (ID, XMLData)SELECT 1, '<Person><Name>JohnDoe</Name><Age>30</Age></Person>';```3. 查询 XML 数据：```sqlSELECT XMLData FROM MyTable;```4. 使用 XQuery 进行 XML 查询：```sqlSELECT XMLData.value('(/Person/Name)[1]', 'VARCHAR(50)') AS NameFROM MyTable;```5. 使用 XQuery 获取 XML 节点的属性值：```sqlSELECT XMLData.value('(/Person/Name)[1]/@gender','VARCHAR(10)') AS GenderFROM MyTable;```6. 使用 XQuery 过滤 XML 数据：```sqlSELECT XMLData.query('(/Person[Age > 25])[1]') AS XMLFilteredDataFROM MyTable;```这些只是一些常见的 MSSQL XML 语法示例，具体的语法可以根据具体需求进行调整和扩展。
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。
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①将 ＸＭＬ文 档作为一个整体存 储在
数据库的某一列 中，它的基本存储单 元是
ＸＭＬ文 档 。 ⑦将ＸＭＩ 文档看成一种 图结构 ， 进行
一
４￣ ＭＬ数据 的查 询
５ 结束 语
ＸＭＬ 已经逐渐 成为Ｉｔｍｅ上数据 现 ｎｅ ｔ 现 已 提 出 多 种 查 询 语 言 ， 如 ＸＰ ｔ ａ ｈ、 定的分解 ，然后将其元素和值存 储在关 ｆ ＸＱ ｅｙ ｕ ｒ 、ＸＭＬ ＱＬ等 ，这 些语 言均是通 ｉ 表示 和交换的新的标准 ，而关 系数据库 则 ２
引 言
ＸＭＬｅ ｅ ｓ ｌ Ｍａｋ ｐＬ ｎ ｕ ｇ ） （ ｎｉ ｅ Ｘｔ ｂ ｒｕ ａ ｇ ａ ｅ 即可扩 展标记 语言 ，是 由 ｗ ３ ＷＯ ｉ Ｃ（ ｒ ｄ ｗｉｅ ｗｅ ｏ ｓ ｒｉｍ） １９ 年２月发 ｄ ｂ Ｃ ｎ ｏｔ ｕ 于 ９８
向的超 链接 等等方面的一些不足之处。
３２ ． 基于关 系数据 库系统的存储 方法
目前提 出 的 ＸＭＬ ＲＤ — Ｂ存 储 方 法 主
要３ ： 类
ＸＭＬ 据的存储和查询 ， 面向对象数据 数 而 库在查询 优化上 存在的 问题 制约 了 ＸＭ Ｌ 数据的查询分解 和优化。
档 。ＸＭＬ数据 类型提 供 了四个检索 ＸＭＬ 值或 实例的方法 ： ｕ ｒ （、 ａｕ （、 ｘ ｓ ｑ ｅｙ ） ｖ ｌｅ） ｅ ｉ ｔ
２ ＭＬ与关 系数据 库 Ｘ
ＸＭＬ 文档属于半结构化的数据 ， 而关 系数据库管理 系统（ＲＤＢ ） 用二 维表 ＭＳ采 作 为存 储数 据 的模 型 ，表格 由行和 列组
成 ，列 用 于 表 示 组 成 数 据 有 效 信 息 的 属 性 ，行 则是 用于 指示 一 条完整 的数 据 记 录。 ＸＭＬ 档 与 结 构 化 的关 系数 据 库 进 行 文 转 换 时 ， 键 问题 是 如 何 将 Ｘ Ｌ 档 的结 关 Ｍ 文
系数据库中。 ③ 采 用 一 定 的 映 射 规 则 ， 直 接 将 ＸＭＬ 文档模 式（ 或从Ｘ 文档 中抽取 出模 ＭＬ
．
随 ＭＬ日益 过路径表达式 实现 对ＸＭＬ 文档的查询 。 按 是非 常成熟的数据库技 术 ， 着Ｘ 照查询处理方式 ， 这些优化 方法基本上可 ｆ 广泛 的应用 ， 将进一步推动ＸＭＬ 数据 库技
３ ＭＬ的一般 存储模 式 ｘ
３１ ． 以文本文件保存 ＸＭＬ数据 可 以 将 一 个 ＸＭＬ文 档 存 储 成 一 个文 本文件 ，并且实现一个查询引擎 ，当查询
被执行的时候 ， ＸＭＬ 文件被解析成驻 留在 内存的一棵树 。只要查询计算还需要树 中
的结点 ，这棵树 就必须驻 留在内存里。
布的一种标准 。 ＭＬ Ｘ 描述 的 数据本身的 意义和数据实体之 间的复杂嵌 套关 系 ， 这
使 得 ＸＭＩ 能 表 示 结 构 化 的 数 据 ， 关 系 既 如
和对 象数据 ，又能 够表 示半 结构 化的 数 据 ，如 Ｗｅ ｂ数据 。ＸＭＬ现 已经逐渐成为 Ｉｔｒ ｅ 上数 据表 示和交换的新的标准 。 ｎｅｎ ｔ
Ｄ ：１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ９ ２ ２ １ ９ ０ ７ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ ０ １ ．３ ｓ
ＸＭＬ文档在关系数据库 中
存储 与查询 的实现
张艳华
１ 东营 职 业 学 院 计算 机 系 ２ ７ ９ ． ５０ １
２ 中国石 油大学 （ 东）计算 机与通信工程 学院 ２ ７ ６ ． 华 ５Ｏ１
子节点有相应的原子数据值 （ ＸＭＬ子元素 系列简单路径 ，通过节点 问的 包含 ／拥 ｆ 内容 ／属性值） 。如果 Ｘ ＭＬ文档 实例 中有 Ｊ有关系连接来求满足所求关系的节点集 且考 虑元素 间的 引用 ，则 它是 一个 图模 型 ，否则是一个树模型 ；如果 考虑 Ｘ ＭＬ 元素次序 ，则成为一种有序模 型。 ３ ３对象管理 器方法 ． 合， 然后将 多条简单路径的查询结果 连接 起来 。 这种 方法虽然不需要对整 个搜 索空 间进行遍历 ，但对于长度 为 ｎ的路径 ，需
：
②路 径连接方法 。 针对 图的遍历方法
搜索空间较大的问题 ，为了减小搜索空 ｆ
根据 编码 判 断节 点之 间 的父子 关 系和 祖 ： 先 ／后 代 关 系 。查 询 时 将 查 询 路 径 分 解 成
一
对象（ ＸＭＬ元素） 并赋予一个唯一标识 ， 节 ；间 ， 通过对 ＸＭＬ文档 中的节点进行编码 ，
构与关 系数据库数据的结构即关 系表对应 起来 ，也就是需要建立不 同结构 层次之 间 的映射关 系。
１什 么 是 ＸＭＬ
ＸＭＬ既是可扩展 的 （Ｘｔｎ ｉｌ）一 ｅ ｅｓ ｅ ｂ 种元标记语言 ，又是一种 可定义 自己的新 的标 记语言 ，标记是核心 ，功 能更加的强 大 ， 同时 还规 定 了它 特有 的 一 套标 签 。 Ｘ 在很 多方面更具 有优势 ， ＭＬ 比如开发灵 活的 Ｗｅ ｂ应用软件 ， 更有意 义的搜 索 ， 当 然 ＸＭ 有一 点缺 陷就是 能 充分支 持 Ｌ也 Ｘ ＭＬ的应 用处理程 序不多。 ＸＭＬ 的出现有它的必然性 ， 可以弥补 ＨＴ Ｌ 言语 义性 差 、格 式 固定 、 以 扩 Ｍ 语 难 展、交互性差 、内部结构的条理性差 、单
以 分 四类 ：
术的新发展。
式信息）映射到相应的关 系模式 ，然后再 ①图的遍历方法 。把 Ｘ ＭＬ文档看成 根据映射模式存储相应 的ＸＭＬ 文档 。 这种 Ｊ图， 对给定的查询， 通过对Ｘ 文档图进 ｊ ＭＬ 方法能够利用关 系数据库 的特性 ，如查询 』行遍历来实现查找过程。 按照遍历方式不 优化和并发性控制等 。 同分为 自顶 向下遍 历、自底 向上遍历和混 ｝ ＸＭ Ｌ 系 存 储 的 核 心 是 ＸＭＬ文 档 到 合遍 历三种 。该类方法搜索空 间较大 ， 关 查 １ ＲＤ Ｂ的模式映射方法 ， 包括模 型映射 和结 构映射 。 一个ＸＭＬ 文档实例可 用类似 对象 交换模型的变种来表示 。每个节 点表示个 点的每一条边 表示 相应对象 的一个属性并 用属性名（ ｘＭＬ子元素 ／属性 名） 注 ，叶 标 询的时 间开销 和空间开销均较大 。