TIỂU LUẬN MÔN CƠ SƠ DỮ LIỆU NÂNG CAO XQuery và ứng dụng XML trong cơ sở dữ liệu Phả hệ

Nội dung Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML XQuery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML Bài toán cơ sở dữ liệu phả hệ - ứng dụng XQuery trong cơ sở dữ liệu XML Ưu điểm và hướng n

Môn học: Cơ sở dữ liệu nâng cao Giảng viên: TS Nguyễn Hà Nam Nhóm thực hiện: Nguyễn Huy Sinh

Nguyễn Thị Hồng Xuân

Đề tài: XQuery và ứng dụng XML trong

cơ sở dữ liệu Phả hệ

1

Nội dung

Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

XQuery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

Bài toán cơ sở dữ liệu phả hệ - ứng dụng XQuery trong cơ sở

dữ liệu XML

Ưu điểm và hướng nghiên cứu mở rộng của XQuery

2

Lịch sử và khái niệm XML

GML – SGML – XML ( do W3C xây dựng)

XML (eXtensible Makeup Language) Ngôn ngữ đánh dấu

mở rộng, XML kết hợp được sức mạnh của SGML và tính

phổ dụng của HTML XML là một bộ các quy luật về cách

chia một tài liệu ra làm nhiều phần, rồi đánh dấu và ghép

các phần khác nhau lại để dễ nhận diện ra chúng

3 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Đặc điểm của XML

Dễ thích nghi với SGML

Dễ dàng viết chương trình xử lý tài liệu XML

Tài liệu XML dễ đọc và có tính tích hợp cao

XML được xây dựng với sự giảm thiểu những thuộc tính tùy

chọn

XML dễ dàng được sử dụng trên Internet

XML hỗ trợ nhiều ứng dụng và không đặt nặng tính hình thức trong nội dung thẻ đánh dấu XML

4 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Cấu trúc tài liệu XML

XML chứa đựng những đặc tả về cấu trúc dữ liệu chỉ

lưu trữ dữ liệu mà không quan tâm đến trình bày dữ

liệu.

Ví dụ: < Thanhvien > nội dung </ Thanhvien >

<> và </> cặp thẻ bắt đầu và kết thúc

Phần tử là thành viên

Nội dung có thể là các đoạn text hoặc một thành phần

XML khác

5 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Tầm quan trọng của XML

Khả năng mở rộng kế thừa

Thuận tiện cho việc trao đổi

Người dùng không bị giới hạn cách sử dụng, và không sợ sự

sao chép do XML là một chuẩn công cộng

XML và HTML sẽ là công nghệ tương lai

6 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Phương pháp tiếp cận XML database

Cơ sở dữ liệu XML nguyên gốc (Native XML database –

NXD): XML nguyên gốc là cách dùng các công nghệ liên quan đến XML không pha tạp với các công nghệ phi XML

Dữ liệu XML được lưu trữ dạng cây nguyên bản và tách khỏi

cơ sở dữ liệu quan hệ

Các cơ sở dữ liệu thường có thể lưu trữ cả tài liệu không có

cấu trúc và có cấu trúc Điểm yếu của các cơ sở dữ liệu quan

hệ là việc lưu trữ các tài liệu bán cấu trúc XML database khắc phục được những yếu điểm này

7 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Ngôn ngữ truy vấn trong XML database

Tra cứu dữ liệu trong cơ sở dữ liệu luôn là một nhu cầu thiết

thực đối với mỗi cá nhân làm công nghệ và quản lý cơ sở dữ

liệu

XQuery là ngôn ngữ truy vấn được sử dụng trong việc truy

xuất cơ sở dữ liệu XML Ngôn ngữ XQuery tìm hiểu là XPath

và biểu thức FLWOR

8 Tổng quan về XML và cơ sở dữ liệu XML

Giới thiệu về XQuery

• XQuery là một ngôn ngữ truy vấn được tạo ra nhằm mục đích

truy vấn trong cơ sở dữ liệu XML

• XQuery hỗ trợ các biểu thức đường dẫn để định vị trí trong cấu

trúc phân cấp XML

• XQuery hỗ trợ cả dữ liệu có kiểu và dữ liệu không có kiểu

• XQuery không chứa giá trị Null vì tài liệu XML bỏ đi những dữ liệu thiếu hay không xác định XQuery trả về một chuỗi các dữ

liệu XML

9 Xquery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

Cấu trúc thể hiện XQuery

• Một giá trị trong mô hình dữ liệu XQuery là một chuỗi gồm không hoặc nhiều hơn một danh mục Một danh mục trong XQuery có thể là:

• Giá trị nguyên tử bất kỳ

• Một nút XML như phần tử, thuộc tính hoặc một nút

văn bản

• Một tài liệu XML

10

XPath – Biểu thức đường dẫn

Một số ký hiệu trong XPath

– “/”: thể hiện thành phần phía dưới nó

– “@” dùng để chỉ thuộc tính

– “*” thay thế cho bất kỳ tên thẻ nào tính từ cấp con ngay sau của thành phần trước ký hiệu

– “//” dùng để chỉ việc lấy thông tin từ đây trở xuống

– [] điều kiện để lọc lấy một thông tin mà theo điều kiện được đặt trong vị từ đó

11 Xquery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

XPath – Biểu thức đường dẫn(tt)

Một số biểu thức và ý nghĩa trong XPath

 boolean() Xét những đối tượng như là các đối số của nó và được trả

về giá trị kiểu Boolean.

 false() Không mang đối số và trả về giá trị sai

 count() Mang một đối số là tập các node, kết quả trả về là số node

trong tập node đó.

 number() Mang một chuỗi, Boolean hoặc một tập các node và trả về

một số

 sum() Mang một tập các node là đối số và trả về tổng các giá trị của

mỗi node sau khi chuyển đổi giá trị của các loại số nếu có thể

 concat() Mang 2 hoặc nhiều hơn 2 chuỗi là đối số và kết quả trả về là

xâu ghép của các đối số đó theo thứ tự.

 string() Đối số là một số, một giá trị kiểu Boolean, một tập các node,

kết quả trả về là một chuỗi



12 Xquery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

Đặc điểm của node trong XPath

XPath là một text node

gian tên nhất định

giải thích

13 Xquery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

Biểu thức FLWOR

For Thể hiện một vòng lặp với một chuỗi các giá trị đầu vào

và được liên kết lần lượt một biến với mỗi danh mục đầu

vào

một danh sách các mục, tuy nhiên Let khác với For về cách

duyệt

Where Cũng giống như SQL mệnh đề này xác định điều kiện

để lọc các kết quả truy vấn

Order by Xác định trật tự kết quả trả về

Return Xác định kết quả được trả về

For – let - where – Order by - Return

14 Xquery – Ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu XML

So sánh XQuery và SQL

Hỗ trợ các biểu thức đường dẫn để

cho phép các lập trình viên sử dụng

dễ dàng hơn thông qua cấu trúc

phân cấp của XML

Không hỗ trợ các biểu thức đường dẫn

Hỗ trợ cả hai dữ liệu có định kiểu

và không định kiểu Luôn luôn được định nghĩa với một kiểu cụ thể

Không cần các giá trị NULL vì các

tài liệu XML bỏ qua dữ liệu thiếu

hoặc không được biết đến

Sử dụng các giá trị NULL để thể hiện các giá trị thiếu hoặc không được biết đến

Trả về các chuỗi dữ liệu XML Trả về các tập hợp kết quả của các

kiểu dữ liệu SQL khác nhau

15

Tính thực tế và yêu cầu của bài toán

Nhu cầu thực tế việc lưu trữ dữ liệu về các thế hệ trong một

dòng tộc

Nhu cầu về kỹ thuật triển khai trước đây chưa đáp ứng tốt nhất khả năng lưu trữ

Yêu cầu phả hệ với các đặc điểm sau:

Node gốc mô tả cây tên cây phả hệ

Mỗi thành viên là một node con và ID riêng

Phả hệ tuân theo quy tắc phụ hệ (con theo cha)

Các thành viên là “vợ” cũng thuộc cây, thành viên là con gái thì không thể hiện con cái họ

Thành viên có thể có một trường thông tin nào đó hoặc

không có nó

16 Cơ sở dữ liệu phả hệ ứng dụng XQuery

Hướng giải quyết và triển khai ứng dụng

Tạo form thực hiện chức năng:Thêm mới một thành

viên

Tạo form thực hiện chức năng: Sửa thông tin của một

thành viên như là đính chính tên, tuổi

Tạo form thực hiện chức năng Tìm kiếm thông tin thành

viên

Tạo báo cáo, thống kê

Triển khai ứng dụng

17 Cơ sở dữ liệu phả hệ ứng dụng XQuery

Ưu điểm của Xquery

Tính biểu cảm: XQuery có thể truy vấn nhiều cấu trúc dữ

liệu khác nhau và tính chất đệ quy của nó làm cho nó lý

tưởng cho các truy vấn cấu trúc cây và đồ thị

Tính ngắn gọn: XQuery báo cáo ngắn hơn so với các

chương trình tương tự như SQL, XSLT

Tính linh hoạt: XQuery có thể truy vấn dữ liệu phân cấp

và bảng

Tính nhất quán: XQuery có cú pháp phù hợp và có thể

được sử dụng với các tiêu chuẩn khác chẳng hạn như XML Schema cho kiểu dữ liệu XML

18 Ưu điểm và hướng nghiên cứu mở rộng của XQuery

Tối ưu hóa XQuery

 XQuery còn là một tiêu chuẩn khá trẻ và có nhiều vấn đề liên quan đến tối ưu hóa cần giải quyết Công việc này sẽ tập trung vào ba khía

cạnh của tối ưu hóa trong cơ sở dữ liệu XML là: xóa bỏ bản sao, đại số

và các chỉ số XML Đây là những nghiên cứu được phát triển bởi

nhóm Galax XQuery Engine từ AT & Labs và Lucent – Bell Labs

Nhóm đầu tiên, cộng đồng tài liệu chủ yếu quan tâm tới việc thay đổi

định dạng của XML Họ đang tiếp tục tìm kiếm cho sự phát triển này của công cụ mới cho phép dễ dàng thao tác và chuyển đổi các tài liệu XML tương đối nhỏ.

Nhóm thứ hai, cộng đồng dữ liệu chủ yếu quan tâm tới việc định dạng

lưu trữ dữ liệu XML Trọng tâm phần này là thiết kế ngôn ngữ truy vấn

và lưu trữ cú pháp để chọn dữ liệu từ khối lượng lớn dữ liệu XML một cách hiệu quả

 Đây là hướng nghiên cứu mở rộng cho đề tài này.

19 Ưu điểm và hướng nghiên cứu mở rộng của XQuery

Chân thành cảm ơn sự theo dõi

của thầy giáo và các bạn!

20