XML und Datenbanken Generieren von XML-Dokumenten

1
XML und DatenbankenGenerieren von XML-Dokumenten

• Meike Klettke
• Universität Rostock
• Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
• meike_at_informatik.uni-rostock.de
• www.xml-und-datenbanken.de

2
Inhalt

• Generierung von XML-Dokumenten
• aus relationalen Datenbanken
• Anforderungen
• für vollständige Datenbanken/Relationen
• für Ergebnisse von SQL-Anfragen
• anwenderdefinierte Verfahren
• aus objektrelationalen Datenbanken
• aus beliebigen Informationen
• Standardisierung
• Datenbanksysteme
• Weiterführende Literatur

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
3
Generierung von XML-Dokumen-ten aus relationalen
Datenbanken

• am häufigsten eingesetzte Datenbanken
• große Datenmengen sind so bereits elektronisch
  gespeichert
• Verwendung dieser bietet sich an, wenn man
  XML-Dokumente erzeugen will
• generierte XML-Dokumente sind meist sehr regulär,
  gleichmäßig strukturiert
• datenzentriert

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
4
Anforderungen

• Vollständige Abbildung von Datenbankinhalten
• Alle in der Datenbank vorhandenen
  Informationen müssen sich im XML-Dokument
  wiederfinden.
• Abbildung von Anfrageergebnissen oder
  ViewsAusschnitt der gespeicherten Informationen,
  der durch eine Anfrage oder eine Sicht
  spezifiziert wird, wird als XML-Dokument
  dargestellt.
• Einsatz individueller Transformationsregeln
• Ein Ausschnitt der Daten sowie deren
  Struktur wird festgelegt.

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
5
Allgemeine Problemstellungen

• Abbildung von
• SQL/XML
• Standardisierung durch verschiedene Hersteller
  von Datenbanksystemen,
• Teil des SQL-Standards

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Datenbank XML-Dokument
Relationen- und Attributnamen Element- und Attributnamen
Datentypen Datentypen von XML Schema
Daten aus Datenbanken Inhalte in XML-Dokumenten
6
Generieren von XML-Dokumenten aus Datenbanken
Generieren von XML-Dokumenten
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Abbildung des vollständigen Datenbankinhaltes
Einsatz individueller Transformations- vorschrifte
n
Abbildung von Anfrageergebnissen

• Feste Transformationsregeln
• Feststehende Syntax des
• entstehenden XML-Dokumentes

• Oracle
• DB2
• SQL/XML
• (Standardisierung)

7
Vollständige Abbildung der Datenbankinhalte / 1

• Datenbank betrachtet als dreistufige Hierarchie
  von
• Datenbank - Relation -
  Attributen
• Darstellung im XML-Dokument

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
durch Elemente ltHotelinformationengt
ltHotelgt ltHotelIDgtH0001lt/HotelIDgt
ltNamegtHotel Huebnerlt/Namegt
ltKategoriegt4lt/Kategoriegt
ltHoteladrgtA0001lt/Hoteladrgt lt/Hotelgt
ltHotelgt ... lt/Hotelgt
ltAdressegt ... lt/Adressegt lt/Hotelinformationen
gt
Hotel
HotelID Name Kategorie Adresse
H0001 Hotel Huebner 4 A0001
H0002 Warnemuender Hof 3 A0002
Adresse
AdresseID Ort PLZ Strasse Nr
A0001 Warne-muende 18119 Seestrasse 12
A0002 Warne-muende 18119 Stolteraer Weg 8
8
Vollständige Abbildung der Datenbankinhalte / 2

• Datenbank betrachtet als dreistufige Hierarchie
  von
• Datenbank - Relation -
  Attributen
• Darstellung im XML-Dokument

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Hotel
durch Elemente und Attribute ltHotelinformationengt
ltHotel HotelID'H0001'
Name'Hotel Huebner' Kategorie'4'
Hoteladr'A0001' /gt ltHotel ... /gt
ltAdresse ... /gt lt/Hotelinformationengt
HotelID Name Kategorie Adresse
H0001 Hotel Huebner 4 A0001
H0002 Warnemuender Hof 3 A0002
Adresse
AdresseID Ort PLZ Strasse Nr
A0001 Warne-muende 18119 Seestrasse 12
A0002 Warne-muende 18119 Stolteraer Weg 8
9
Vollständige Abbildung der Datenbankinhalte / 3

• Datenbank betrachtet als vierstufige Hierarchie
  von
• Datenbank - Relation -
  Tupel - Attributen

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
durch Elemente ltHotelinformationengt
ltHotelgt ltROWgt ltHotelIDgtH0001lt/Hot
elIDgt ltNamegtHotel Huebnerlt/Namegt
ltKategoriegt4lt/Kategoriegt
ltHoteladrgtA0001lt/Hoteladrgt lt/ROWgt
ltROWgt ... lt/ROWgt lt/Hotelgt
ltAdressegt ... lt/Adressegt lt/Hotelinformationen
gt
Hotel
HotelID Name Kategorie Adresse
H0001 Hotel Huebner 4 A0001
H0002 Warnemuender Hof 3 A0002
Adresse
AdresseID Ort PLZ Strasse Nr
A0001 Warne-muende 18119 Seestrasse 12
A0002 Warne-muende 18119 Stolteraer Weg 8
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XML Schema statt DTDs /1

• DTDs sind hier nicht geeignet, weil
• Schlüssel/Fremdschlüsselbeziehungen nur unter
  Umwegen darstellbar sind (globale Eindeutigkeit
  von IDs, lokale Eindeutigkeit von
  Schlüsselattribute)
• Datentypen sind mit DTDs nicht darstellbar,
  lediglich Erweiterung von DTDs um reservierte
  Attribute wurde einmal vorgeschlagen (hat mit
  XML-Schema an Bedeutung verloren)
• ltort xml-sqltypevarchargtRostocklt/ortgt
• ltplz xml-sqltypeintegergt18055lt/plzgt
• XML-Prozessoren oder Applikationen müssen diese
  Informationen kennen und auswerten, sonst nur
  protokollierende Funktion

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
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XML Schema statt DTDs /2

• Zu den XML-Dokumenten werden XML Schemata
  generiert, diese können
• Schlüssel und Fremdschlüssel durch key / keyref
  angeben
• Datentypen angeben, Vielzahl vordefinierter
  Datentypen
• ltxselement nameort typexsstringgt
• ltxselement nameplz typexsintegergt
• Abbildung zwischen Datentypen aus XML Schema und
  SQL-Datentypen wird in SQL/XML definiert
• XML Schema folgt in einer späteren Vorlesung

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
12
Hierarchien aus Schlüssel- und Fremdschlüsselbezie
hungen

• Schlüssel- und Fremdschlüsselbeziehungen werden
  verfolgt
• Hierarchien werden abgeleitet

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Hotel
HotelID Name Kategorie Adresse
H0001 Hotel Huebner 4 A0001
H0002 Warnemuender Hof 3 A0002
lt!ELEMENT Hotel (HotelID, Name,
Kategorie?, Hoteladr)gtlt!ELEMENT HotelID
(PCDATA)gtlt!ELEMENT Name (PCDATA)gtlt!ELEMENT
Kategorie (PCDATA)gtlt!ELEMENT Adresse
(AdresseID, Ort, PLZ, Strasse, Nr)gt lt!ELEMENT
AdresseID (PCDATA)gt lt!ELEMENT Ort
(PCDATA)gtlt!ELEMENT PLZ (PCDATA)gtlt!ELEMENT
Strasse (PCDATA)gt lt!ELEMENT Nr (PCDATA)gt
Adresse
AdresseID Ort PLZ Strasse Nr
A0001 Warne-muende 18119 Seestrasse 12
A0002 Warne-muende 18119 Stolteraer Weg 8
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Eigenschaften der vollständigen Abbildung des
Datenbankinhaltes

• Ausgabe der Datenbank vollständig
• Erforderliche Informationen keine
• Variables Ausgabeformat nein
• Erhalt von Datentypen durch XML-Schema
• Speicherung von Schlüsseln durch key/keyref in
  XML-
• und Fremdschlüsseln Schemata oder Abbilden
• auf Hierarchien im XML- Dokument

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
14
Generieren von XML-Dokumenten aus Datenbanken
Generieren von XML-Dokumenten
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Abbildung des vollständigen Datenbankinhaltes
Einsatz individueller Transformations- vorschrifte
n
Abbildung von Anfrageergebnissen

• Feste Transformationsregeln
• Feststehende Syntax des
• entstehenden XML-Dokumentes
• Auswahl der dazustellenden Daten
• durch die Datenbankanfrage

• Oracle
• DB2
• Microsoft

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Abbildung von Anfrageergebnissen

• Ergebnisse von SQL-Anfragen mit XML-Syntax
  ausgeben
• Beispiel
• SELECT Name, Kategorie, Ort
• FROM Hotel, Adresse
• WHERE (OrtWarnemuende') AND
• (Hotel.HoteladrAdresse.AdresseID)
• Ergebnis
• ltrowsetgt
• ltrow no1gt
• ltNamegtHotel Huebnerlt/Namegt
• ltKategoriegt4lt/Kategoriegt
• ltOrtgtWarnemuendelt/Ortgt
• lt/rowgt
• lt/rowsetgt

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
16
Eigenschaften des Einsatzes von Datenbankanfragen

• Ausgabe der Datenbank Ausschnitte
• Erforderliche Informationen Datenbankenanfrage/
  View
• Variables Ausgabeformat nein
• Erhalt von Datentypen beim Generieren von XML
• Schema
• Speicherung von Schlüsseln Bei Verwendung von
• und Fremdschlüsseln XML Schema

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
17
Generieren von XML-Dokumenten aus Datenbanken
Generieren von XML-Dokumenten
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Abbildung des vollständigen Datenbankinhaltes
Einsatz individueller Transformations- vorschrifte
n
Abbildung von Anfrageergebnissen

• Silkroute (SQL,XML-QL)
• Courvoisier/ Flach (DaS)
• (SQLMuster für Ergebnis)
• Shamnagunsadaram et. al.
• XPERANTO
• Informix (Mapping über Dialog-
• oberfläche)
• Volker Turau (DB2XML) (XSLT)
• Laddad (XSLT)

• Auswahl der dazustellenden Daten
• durch die Datenbankanfrage
• Individuelle Transformationsregeln
• durch den Benutzer
• Dadurch Spezifikation der
• Syntax des entstehenden XML-Dokumentes

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Varianten zum Einsatz individueller
Transformationsregeln
individuelle
1
Transformationsregeln
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
(Anteile einer Datenbank-
und XML-Anfragesprache)
2
feste
XML-An-
2
Transforma-
relationale
fragesprache
individuelles
tionsregeln
Datenbank
XML-Dokument
virtuelle
3
3
individuelles
XML-Sicht
feste
XSLT-
Transforma-
Stylesheet
tionsregeln
- XML-Constructor
1
- Database to XML Servlet
standardisiertes
XML-Dokument
- Silkroute
2
- XPERANTO
- MS-SQL-Server
- XML-APIs for DB (Laddad)
3
- DB2XML
19
Einsatz von erweiterten Datenbank-Anfragesprachen

• Anteile von Datenbank- und XML-Anfragesprachen
• Datenbankanfrage zur Auswahl der dazustellenden
  Daten
• ( relevanten Anteile)
• XML-Anfrage zur Bestimmung der Syntax des
  Zielformates (CONSTRUCT / RETURN)

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
erweiterte
Datenbankanfrage
relationale
Datenbank
benutzerdefiniertes
XML-Dokument
20
Einsatz von erweiterten Datenbankanfragen

• Anfragebeispiel
• select
• from hotel, adresse
• where (hotel.Hoteladr
• adresse.AdresseID)
• construct
• lthotelgt
• ltnamegtnamelt/namegt
• ltadressegt
• ltplzgtplzltplzgt
• ltwohnortgtortlt/wohnortgt
• ltstrassegtstrasselt/strassegt
• lthausnummergtnrlt/hausnummergt
• lt/adressegt
• lt/hotelgt

Ergebnis lthotelgt ltnamegtStrand Hotel
Huebnerlt/namegt ltadressegt ltplzgt18119ltplzgt
ltwohnortgtWarnemuendelt/wohnortgt
ltstrassegtSeestrasselt/strassegt
lthausnummergt12lt/hausnummergt lt/adressegt lt/hotelgt
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
21
Verwendung von Transformations-regeln und
XML-Anfragen

• virtuelle Sichtweise auf die Daten einer
  Datenbank in Form eines XML-Dokuments
• An dieses virtuelle XML-Dokument werden
  XML-Anfragen gestellt.

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
XML-Anfrage
relationale
Datenbank
virtuelle
XML-Sicht
individuelles
XML-Dokument
22
Beispiel Silkroute

• Erzeugen der virtuellen XML-Sicht
• construct ltviewgt from adresse a, hotel h
  construct lthotelgt
  ltnamegth.namelt/namegt ltadressegt
  ltortgta.ortlt/ortgt
  ltplzgta.plzlt/plzgt
  ltstrassegta.strasselt/strassegt
• ltnummergta.nrlt/nummergt
  lt/adressegt lt/hotelgt
• lt/viewgt
• XML-Anfragen über dieser XML-Sicht (XML-QL,
  XQuery)

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
23
Einsatz von Transformationsregeln und XSLT

• Zweistufiger Prozess (Turau, Laddad)
• 1. Schritt Ausgabe der vollständigen Datenbank
  in XML-Syntax im festen Format
• 2. Schritt Einsatz von XSLT zur Auswahl der
  relevanten Teilinformationen und Bestimmung der
  Syntax des Zielformates

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
XSLT
Trans-
benutzerdefiniertes
standardisiertes
relationale
Datenbank
XML-Dokument
XML-Dokument
formation
24
Einsatz von Transformationsregeln und DOM oder
SAX-Prozessoren

• Weitere Möglichkeit der Verarbeitung
• 1. Schritt Ausgabe der vollständigen Datenbank
  in XML-Syntax im festen Format
• 2. Schritt Einsatz von Programmen, die mit Hilfe
  von DOM-oder SAX-Prozessoren weiterverarbeitet
  werden

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Trans-
DOM SAX
benutzerdefiniertes
standardisiertes
relationale
Datenbank
XML-Dokument
XML-Dokument
formation
25
Eigenschaften des Einsatzes individueller
Transformationen

• Ausgabe der Datenbank vollständig oder
  Ausschnitte
• Erforderliche Informationen Datenbanken sowie
  XQuery oder XSLT
• Variables Ausgabeformat ja
• Erhalt von Datentypen bei Verwendung von XML
• Schema
• Speicherung von Schlüsseln Bei Verwendung von
• und Fremdschlüsseln XML Schema

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
26
Varianten zum Einsatz individueller
Transformationsregeln

• viele Varianten mit
• verschiedener Herangehensweise aber
• ähnlicher Funktionalität
• besonders geeignet für ad-hoc-Anfragen

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Transforma-
XQuery
tionsregeln SQL/XML
XML- Dokument
relationale
XML-Sicht
Datenbank
für sich wiederholende Transformationen
Transforma-
tionsregeln SQL/XML
XSLT
XML- Dokument
relationale
XML-Sicht
Datenbank
27
Varianten zum Einsatz individueller
Transformationsregeln
besonders geeignet für die Weiterverarbeitung in
anderen Programmen
XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelationa-len
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
Transforma-
DOM/SAX
tionsregeln SQL/XML
XML- Dokument
relationale
XML-Sicht
Datenbank
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SQL/XML

• Funktionen, die in den select-from-where-Block
  integriert werden können
• Dadurch Generierung von XML-Dokumenten aus
  Datenbanken
• xmlelement()
• xmlattributes()
• xmlagg()
• xmlconcat()
• xmlforest()
• xmlroot()
• xmlcomment()
• xmlpi()

29
SQL/XML /2

• xmlelement()
• 3 Argumente 1. Elementname, 2. (optionale)
  Attribute, 3. optionaler Elementinhalt
• xmlattributes()
• Argumente Attribute Attributnamen ergeben sich
  aus Attributnamen der Relation, Umbenennung mit
  alias, Attributwerte ergeben sich aus Werten der
  Datenbankattribute
• xmlagg()
• 1 Argument, das mehrere Kindelemente haben kann
• xmlconcat()
• Verbindung mehrerer Elemente (ohne gemeinsamen
  Parentknoten)

30
SQL/XML /3

• xmlforest()
• Konstruktion eines Waldes aus XML-Dokumenten
• xmlroot()
• erzeugt einen Wurzelknoten, (gegenwärtig nicht
  bei db2 unterstützt)
• xmlserialize()
• xmlcomment()
• Erzeugt Kommentar, (gegenwärtig nicht bei db2
  unterstützt)
• xmlpi()
• Erzeugt Processing Instruction, (gegenwärtig
  nicht bei db2 unterstützt)

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SQL/XML-Beispiele

• Beispieldatenbank
• create table student
• ( matrikelnummer integer not null primary key,
• vorname varchar(20),
• name varchar(30),
• ort varchar(30))
• darin 10 Datensätze

32
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name nachname, Name)) from
  student
• ltNACHNAMEgtSchulzlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtMeyerlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtAlbrechtlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtHeuerlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtLehmannlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtSchmidtlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtMuellerlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtKopmannlt/NACHNAMEgt
• ltNACHNAMEgtLehmannlt/NACHNAMEgt

33
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name student,
• xmlattributes(name as nachname) ))
  from student
• ltSTUDENT NACHNAME"Schulz"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Meyer"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Albrecht"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Heuer"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Lehmann"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Schmidt"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Mueller"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Kopmann"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Lehmann"/gt

34
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name student,
• xmlattributes(name as nachname,
  vorname) ))
• from student
• ltSTUDENT NACHNAME"Schulz" VORNAME"Sebastian"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Meyer" VORNAME"Renate"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Albrecht" VORNAME"Sabine"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Heuer" VORNAME"Petra"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Lehmann" VORNAME"Annika"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Schmidt" VORNAME"Maria"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Mueller" VORNAME"Brit"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Kopmann" VORNAME"Andreas"/gt
  
• ltSTUDENT NACHNAME"Lehmann" VORNAME"Thomas"/gt

35
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name student,
• xmlelement(name nachname, name),
• xmlelement(name vorname, vorname)
  ))
• from student
  
• ltSTUDENTgtltNACHNAMEgtSchulzlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtSebas
  tianlt/VORNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNACHNAMEgtMeyerlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtRenate
  lt/VORNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNACHNAMEgtAlbrechtlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtSab
  inelt/VORNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNACHNAMEgtHeuerlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtPetralt
  /VORNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNACHNAMEgtLehmannlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtAnni
  kalt/VORNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ...

36
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name student,
• xmlforest(name, vorname) )) from student
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtSchulzlt/NAMEgtltVORNAMEgtSebastianlt/VO
  RNAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtMeyerlt/NAMEgtltVORNAMEgtRenatelt/VORNAM
  Egtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtAlbrechtlt/NAMEgtltVORNAMEgtSabinelt/VOR
  NAMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtHeuerlt/NAMEgtltVORNAMEgtPetralt/VORNAME
  gtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtLehmannlt/NAMEgtltVORNAMEgtAnnikalt/VORN
  AMEgtlt/STUDENTgt
  
• ltSTUDENTgtltNAMEgtSchmidtlt/NAMEgtltVORNAMEgtMarialt/VORNA
  MEgtlt/STUDENTgt
  
• ...

37
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlconcat
• ( xmlelement(name nachname, name),
• xmlelement(name vorname, vorname)))
• from student
  
• ltNACHNAMEgtSchulzlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtSebastianlt/VOR
  NAMEgt
  
• ltNACHNAMEgtMeyerlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtRenatelt/VORNAME
  gt
  
• ltNACHNAMEgtAlbrechtlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtSabinelt/VORN
  AMEgt
  
• ltNACHNAMEgtHeuerlt/NACHNAMEgtltVORNAMEgtPetralt/VORNAMEgt
  
• ...

38
SQL/XML-Beispiele

• select (xmlelement(name studenten,
• xmlagg(xmlelement(name nachname,
  name)) ))
• from student
• ltSTUDENTENgtltNACHNAMEgtMeyerlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgtSch
  ulzlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgtMeyerlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgt
  Albrechtlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgtHeuerlt/NACHNAMEgtltNACH
  NAMEgtLehmannlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgtSchmidtlt/NACHNAME
  gtltNACHNAMEgtMuellerlt/NACHNAMEgtltNACHNAMEgtKopmannlt/NA
  CHNAMEgtltNACHNAMEgtLehmannlt/NACHNAMEgtlt/STUDENTENgt
  

39
Verwendung von objekt-relationalen Datenbanken /1

• adäquate Abbildung von komplexen Attributen (als
  Tupel, Mengen oder Listen definierten)
• Beispiel
• create row type Adresse_t
• (
• PLZ INTEGER,
• Ort VARCHAR(25),
• Strasse VARCHAR(20),
• Nr INTEGER
• )
• create table Hotel
• (
• HotelID INTEGER NOT NULL
• PRIMARY KEY,
• Name VARCHAR(20) NOT NULL,
• Adresse Adresse_t,
• Telefon SET(INTEGER NOT NULL)
• )

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
ltHotelinformationengt ltHotelgt
ltHotelIDgtH0001lt/HotelIDgt ltNamegtHotel
Hübnerlt/Namegt ltAdressegt
ltPLZgt18119lt/PLZgt
ltOrtgtWarnemündelt/Ortgt
ltStrassegtSeestrasselt/Strassegt
ltNrgt12lt/Nrgt lt/Adressegt
ltTelefongt0381/5434-0lt/Telefongt
ltTelefongt0381/5434-44lt/Telefongt
lt/Hotelgtlt/Hotelinformationengt
40
Verwendung von objekt-relationalen Datenbanken /2

• adäquate Abbildung von komplexen Attributen (als
  Tupel, Mengen oder Listen definierten)
• Beispiel
• create row type Adresse_t
• (
• PLZ INTEGER,
• Ort VARCHAR(25),
• Strasse VARCHAR(20),
• Nr INTEGER
• )
• create table Hotel
• (
• HotelID INTEGER NOT NULL
• PRIMARY KEY,
• Name VARCHAR(20) NOT NULL,
• Adresse Adresse_t,
• Telefon SET(INTEGER NOT NULL)
• )

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
lt!ELEMENT Hotelinformationen (Hotel)gtlt!ELEMENT
Hotel (HotelID, Name, Adresse,
Telefon)gtlt!ELEMENT HotelID (PCDATA)gtlt!ELEMENT
Name (PCDATA)gtlt!ELEMENT Adresse (PLZ, Ort,
Strasse, Nr)gtlt!ELEMENT PLZ
(PCDATA)gtlt!ELEMENT Ort (PCDATA)gtlt!ELEMENT
Strasse (PCDATA)gtlt!ELEMENT Nr
(PCDATA)gtlt!ELEMENT Telefon (PCDATA)gt
41
Eigenschaften der Ausgabe objektrelationaler
Datenbanken

• Ausgabe der Datenbank vollständig
• Erforderliche Informationen keine
• Variables Ausgabeformat nein
• Erhalt von Datentypen bei Verwendung von
• XML Schema
• Speicherung von Schlüsseln als ID/IDREF oder
  Verwendung
• und Fremdschlüsseln von XML Schema
• Weitere Besonderheiten adäquate Darstellung von
• Tupeln, Mengen und Listen der
• Datenbank im XML-Dokument

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
42
Generierung von XML-Dokumen-ten aus weiteren
Datenformaten /1

• allgemeine Prinzipien
• aussagekräftige Bezeichnungen für Element- und
  Attributnamen
• sinnvolle Gruppierungen und hierarchische
  Darstellungen
• Darstellung aller benötigten Informationen
• keine Darstellung von überflüssigen Informationen
• Lesbarkeit (für Anwendungen sowie für Menschen)
• Strukturierung der Informationen durch
  feingranulares Markup

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
43
Generierung von XML-Dokumen-ten aus weiteren
Datenformaten /2

• Alle Merkmale
• nicht formal definierbar
• nicht formal überprüfbar
• Qualität der erzeugten Dokumente überprüfen
• Arbeit mit Beispieldokumenten
• (alle benötigten Informationen dargestellt,
  Zusammenhänge schlüssig)
• Betrachten von typischen Anfragen
• (lassen sich Informationen erfragen und
  vollständig ableiten)
• Metriken bewerten Benutzerbarkeit und
  Änderbarkeit
• entstandener XML-Dokumente.

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
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ANSI-Standard SQL/XML /1

• Teil des SQL-Standards
• Hersteller wie IBM, Oracle, Microsoft, Informix
  und Software AG beteiligt
• enthalten sind Mapping zwischen SQL- und
  XML-Konzepten (jeweils in beide Richtungen)
• Abbildung von zwischen SQL- und XML-Bezeichnern
  (max. Länge, erlaubte Sonderzeichen)
• z.B VerlagOrt Verlag_x0026_Ort
• (das Zeichen darf im XML-Markup nicht
  auftreten und wird durch den Unicode-Wert
  ersetzt)
• Abbildung zwischen SQL- und XML
  (Schema)-Datentypen
• Abbildung von Datenwerten

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
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ANSI-Standard SQL/XML /2

• Abbildung von Relationen als XML-Dokument und
  XML-Schema
• Abbilden von Anfrageergebnissen als XML-Dokumente
  und XML-Schemata

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
ltHotelinformationengt ltHotelgt
ltHotelIDgtH0001lt/HotelIDgt ltNamegtHotel
Huebnerlt/Namegt ltKategoriegt4lt/Kategoriegt
ltHoteladrgtA0001lt/Hoteladrgt lt/Hotelgt
ltHotelgt ... lt/Hotelgt
ltAdressegt ... lt/Adressegt lt/Hotelinformationen
gt
Hotel
HotelID Name Kategorie Adresse
H0001 Hotel Huebner 4 A0001
H0002 Warnemuender Hof 3 A0002
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XML Developer's Kit (Oracle XDK)

• Grundbausteine zum Lesen, Manipulieren,
  Transformieren und Anzeigen von XML-Dokumenten
• XML SQL Utility (XSU) unterstützt die Ausgabe von
  Datenbankinhalten mit XML-Syntax
• vollständige Inhalte relationaler Datenbanken auf
  XML-Dokumente,
• Abbildung der Ergebnisse von SQL-Anfragen
• in XMLGEN einfache Änderungen an den
  XML-Dokumenten möglich (Bezeichnungen des
  Markups)
• individuell angepasste XML-Dokumente Einsatz von
  XSLT
• Anfrageergebnisse XML-Text oder DOM-Graphen
• Ab Version 9i, Release 2 XML-Schema für die
  XML-Ergebnisse der SQL-Anfragen (Darstellung der
  Typinformationen)

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
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IBM DB2 UDB

• XML-Extender
• Generieren von XML-Dokumenten aus DB2-Datenbanken
  
• Syntax der Dokumente wird durch DAD-Dateien (-
  Data Access Definition) festgelegt
• Vorhin vorgestellte Funktionen wie xmlelement,
  xmlattributes, werden unterstützt

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
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Microsoft SQL-Server

• Ausgabe der Ergebnisse von SQL-Anfragen als
  XML-Dokumente
• Erweiterung der SQL-Anfrage um die
  SpezifikationFOR XML RAW, AUTO, EXPLICIT
• (bei Verwendung von AUTO erhält man das in
  SQL/XML definierte Ausgabeformat)
• drei verschiedene Ausgabeformate
• verschiedene Formate mit feststehender Syntax
• individuelle Festlegung der XML-Syntax
  durchspeziell erweiterte Anfragen

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
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Zusammenfassung

• verschiedene Methoden existieren, um
  XML-Dokumente aus anderweitig elektronisch
  gespeicherten Informationen zu generieren
• Schwerpunkt dabei relationale und
  objektrelationale Datenbanken
• viele Methoden werden in kommerziellen
  Datenbanksystemen umgesetzt
• durch SQL/XML ist eine Vereinheitlichung
  erreicht, die sich
• (zukünftig) in allen Systemen wiederfinden
  wird

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Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
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Literatur / 1

• Lee Buck XML representation of a relational
  database, http//www.w3.org/XML/RDB.html
• Tim Bray Adding Strong Data Typing to SGML and
  XML, http//www.textuality.com/xml/typing.html
• Jim Melton WG3 Tutorial Presentation on
  2000-10-09, ISO/IEC JTC/SC 32 - Data Management
  and Interchange, United States of America (ANSI),
  2000
• Jim Melton ISO-ANSI Working Draft XML-Related
  Specifications (SQL/XML), http//www.sqlx.org/,
  2001
• SQL/XML
• Jayavel Shanmugasundaram, Eugene J. Shekita,
  Rimon Barr, Michael J. Carey, Bruce G. Lindsay,
  Hamid Pirahesh, Berthold Reinwald Efficiently
  Publishing Relational Data as XML Documents,
  VLDB, 2000
• Thomas Courvoisier, Guntram Flach Integration
  relationaler Datenstrukturen in XML-Applikationen
  - database to XML Servlet, 30. GI Jahrestagung,
  Workshop Internet-Datenbanken, 2000

XML-Generierung - aus Relationen - aus
Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
Verfahren - aus objektrelatio-nalen
Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur
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Literatur / 2

• Mary Fernandez, Wang-Chiew Tan, Dan Suciu
  SilkRoute Trading between Relations and XML ,
  WWW9, http//db.cis.upenn.edu/DL/rxl/rxl.html,
  2000
• Mary Fernandez, Yana Kadiyska, Atsuyuki
  Morishima, Dan Suciu, Wang-Chiew Tan SilkRoute a
  framework for publishing relational data in XML,
  Unpublished, Manuscript availabe from
  www.cs.washington.edu/homes/suciu, 2002
• Micheal Carey, Daniela Florescu, Zachary Ives,
  Ying Lu,Jayavel Shanmugasundaram, Eugene Shekita,
  Subbu Subramanian XPERANTO Publishing
  Object-Relational Data as XML, WebDB Informal
  Proceedings, May, 2000
• Volker Turau Making legacy data accessible for
  XML applications, http//www.informatik.fh-wiesbad
  en.de/turau/DB2XML/index.html,2000
• Volker Turau Generieren von XML-Dokumenten aus
  relationalen Datenbanken, 4. Darmstädter XML
  Kongress, XML und Datenbanken, Dezember, 2000
• Christian Ettinger Ein Java-Werkzeug zur
  Transformation von relationalen Daten-banken nach
  XML-Schema, FH Wiesbaden, Fachbereich Informatik,
  2000
• Ramnivas Laddad XML APIs for databases,
  http//www.javaworld.com/javaworld/jw-01-2000/jw-0
  1-dbxml.html, 2000

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Verfahren - aus objektrelatio-nalen
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Literatur /3

• Ronald Bourret XML-DBMS - Middleware for
  Transferring Data between XML Documents and
  Relational Databases, http//www.rpbourret.com/xml
  dbms/index.htm
• Gregor Zimmermann Repräsentation von
  Objekt-relationalen Daten in XML, Studienarbeit,
  Universität Rostock, Fachbereich Informatik, 2002
• Sascha Klopp Automatische Generierung von
  virtuellen XML-Sichten aus relationalen
  Datenbankschemata und Übersetzung von
  XQuery-Anfragen nach SQL, GI-Arbeitskreis
  Grundlagen von Informationssystemen, 14. Workshop
  über Grundlagen von Datenbanken, 2002

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Anfrageergeb-nissen - anwenderdefinierte
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Datenbanken - aus beliebigen Informationen -
Systeme - Literatur