xml och frågespråk

IV1351 ht2010nikos dimitrakasKTH/ICT/SCS

1

XML och frågespråk

nikos dimitrakas [email protected]

08-162099Rum 6626

Connolly/Begg (3rd edition) Kapitel 29.2, 29.3.1, 29.3.2, 29.3.3, 29.3.4,29.3.8, 29.4.5 (obs! upplaga 3 täcker inte allt)

(4th edition) Kapitel 30.2, 30.3.1, 30.3.2, 30.3.3, 30.3.4,30.4 (dock inte 30.4.1), 30.5.3, (30.6)

(5th edition) Kapitel 31.2, 31.3.1, 31.3.2, 31.3.3, 31.3.4, 31.4 (dock inte 31.4.1), 31.5.3, (31.6)


2

XML

• Står för Extensible Markup Language• Ett språk för att definiera dokumentstrukturer• XML är en textuell representation av data• Används i olika områden:

– Datalagring– Webb (XHTML)– Konfigurationsfiler– Transportformat

• Regler kan specificeras via– DTD (Document Type Definition)– XML Schema

• Case sensitive


3

XML syntax• Element

<Person>Kalle</Person>• Attribut

<Person namn="Kalle"></Person>

• Nästlade element<Person id="59">

<Fnamn>Kalle</Fnamn><Enamn>Lindblim</Enamn><Adress>

<Gata>Kungsgatan 53</Gata><Postnr>12332</Postnr><Ort>Stockholm</Ort>

</Adress></Person>

• Tomt element<Person namn="Kalle"></Person><Person namn="Kalle" />


4

XML-dokument

• XML-deklaration<?xml version="1.1" encoding="UTF-8" ?>

• DOCTYPE – referens till regler<!DOCTYPE Person SYSTEM "Person.dtd">

• Namespaces– kvalificering av element- och attributnamn<iv1351:Person iv1315:namn="Kalle"></iv1351:Person>– default och andra namespaces<Root xmlns="default ns URI" xmlns:iv1351="iv1351 ns URI">…</Root>


5

XML-referenser

• ID<Person namn="Kalle" id="39"></Person>

• IDREF<Organisation namn="KTH" chef="39"></Organisation>


6

DTD (Document Type Definition)

Definierar XML-strukturen (element och attribut)

<!ELEMENT db (Person*)><!ELEMENT Person (Adress)><!ELEMENT Adress EMPTY><!ATTLIST Person

namn CDATA #REQUIREDid ID #REQUIREDfdatum CDATA #IMPLIEDpappa IDREF #IMPLIED>

<!ATTLIST Adress gatuadress CDATA #REQUIREDpostnr CDATA #REQUIREDpostort CDATA #REQUIRED>


7

XML Schema• Starkare än DTD

– flexiblare strukturer – datatyper

• XML-syntax

<element name="db" type="dbType"/><complexType name="dbType">

<sequence><element name="Person" type="PersonType" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>

</sequence></complexType><complexType name="PersonType">

<sequence><element name="Adress" type="AdressType" />

</sequence><attribute name="namn" type="string" use="required"/><attribute name="id" type="id" use="required"/><attribute name="fdatum" type="date" use="optional"/><attribute name="pappa" type="idref" use="optional"/>

</complexType><complexType name="AdressType">…


8

Well-formed & Valid• Well-formed XML

– Syntaktiskt korrekt– Börjar med XML-deklarationen– Innehåller endast ett rot-element– Matchade öppnings- och stängningstaggar

• Valid XML– Följer reglerna i den kopplade DTD eller XML Schema


9

XML Språk

Språk för att komma åt innehållet i XML-dokument

•XPath•XSLT•XQuery•SQL/XML (SQL 2003c) (SQL 2008)•Proprietary languages (IBM, Oracle, etc.)•…


10

XPath

• Path expressions för navigering i XML-strukturer• Stödjer villkor och wildcards• Inkluderar många funktioner

• Exempel:– /Book[@Price=500]/Author/@Name


11

XSLT

• Möjliggör transformationer mellan olika XML-strukturer• Exempel:

<books><book title=“x”>

<author name=“a”/></book><book title=“y”>

<author name=“b”/></book>

</books>

<authors><author>a</author><author>b</author>

</authors>

<xsl:template match=“/”><authors><xsl:for-each select=“books/book/author”>

<author><xsl:value-of select=“name”></author></xsl:for-each></authors>

</xsl:template>


12

XQuery

• Frågespråk för XML• Kombinerar XPath och FLWOR-uttryck

– FLWOR: For Let Where Order by Return

• Stödjer alla funktioner som ingår i XPath• Baserat på andra språk som SQL, OQL, Lorel, etc.


13

SQL/XML

• SQL 2003 & 2008 (ISO standard)– Stöd för XML i relationsdatabaser

» Lagring» Hantering via XQuery

– Stöd för komposition av XML-dokument från vanliga relationsdata med SQL

• Funktioner för generering av XML-dokument i SQL:– XMLELEMENT– XMLFOREST– XMLATTRIBUTES– XMLAGG– XMLCONCAT– …

Bonusmaterial om SQL/XML finns i Bilda


14

Proprietära Språk/Teknologier

• Stöd för lagring och hantering av XML-data, samt transformationer mellan XML och relationsdata

• IBM:– SQL UDFs: Extract-funktioner, Update-funktion– Mappning XML-RDB: DAD-filer

• Oracle:– SQL UDFs: Extract-funktioner, existsNode, etc.

• Microsoft– Egen variant av SQL/XML– Egen variant av XQuery-stöd

• … och många andra


15

Exempeldata<Filmer>

<Film Titel="Driven" År="2001"><Skådis Namn="Burt Reynolds" Födelseår="1936" Land="USA"/><Skådis Namn="Silvester Stallone" Födelseår="1946" Land="USA"/><Skådis Namn="Kip Pardue" Födelseår="1976" Land="Canada"/><Regissör Namn="Silvester Stallone" Födelseår="1946" Land="USA"/><Produktionsbolag>Tri-Star</Produktionsbolag>

</Film><Film Titel="Antz" År="1998">

<Skådis Namn="Woody Allen" Födelseår="1935" Land="USA"/><Skådis Namn="Silvester Stallone" Födelseår="1946" Land="USA"/><Skådis Namn="Sharon Stone" Födelseår="1958" Land="USA"/><Regissör Namn="Eric Darnell" Födelseår="1961" Land="Ireland"/><Produktionsbolag>Universal</Produktionsbolag>

</Film><Film Titel="Picking Up the Pieces" År="2000">

<Skådis Namn="Woody Allen" Födelseår="1935" Land="USA"/><Skådis Namn="Sharon Stone" Födelseår="1958" Land="USA"/><Skådis Namn="Alfonso Arau" Födelseår="1948" Land="USA"/><Regissör Namn="Eric Darnell" Födelseår="1961" Land="Ireland"/><Produktionsbolag>Tri-Star</Produktionsbolag>

</Film>…

</Filmer>


16

XPath• /• //• @• /element/@attribut• /elementX//elementY• Wildcards * nodes()• Predicates: [predicate]:

– /element[1]– /element[@attribute=value]

• . och .. ("current node" och "parent node")• | (konkatenering)


17

XPath Exempel

• Alla Filmer (Film-noder):– //Film

• Alla Filmer (Film-noder) från år 2000– //Film[@År=2000]

• Året för filmer av Universal– //Film[Produktionsbolag='Universal']/@År

• Regissörer för filmer från 2000 och 2003– //Film[@År=2000]/Regissör | //Film[@År=2003]/Regissör

• Titel på filmer med Woody Allen– //Skådis[@Namn='Woody Allen']/../@Titel


18

XPath Axes

• child, ancestor, descendant, parent– /Filmer/child::Film (ekvivalent med /Filmer/Film)– //Skådis/ancestor::Film


19

XQuery

• For– Loopar igenom en nodsekvens (eller värdesekvens)

• Let– Tilldelningar

• Where– Villkor

• Order By– Sordering av resultatet

• Return– Konstruktion av resultatet


20

XQuery

• FLWOR-uttryck kan nästlas.• Ingen klausul är obligatorisk.• XPath-uttryck kan användas i alla klausuler.• Resultatet kan vara well-formed XML, men behöver

inte vara det.• Funktionen doc() kan användas för att definiera

källan (ett XML-dokument). Annars kan man använda exekveringsmiljön för att konfigurera källan.


21

XQuery

• Variabler börjar med $:– for $s in //Film/Skådis– let $n := $s/@Namn

• Sekvenser:– for $x in (1, 2, 3)– let $y := (1, 2, 3)

• Utverdering av uttryck:– Lägg uttrycket inuti { }:– <resultat>{$x*3}</resultat>


22

XQuery – Flera resultat

• return-klausulen genererar ett resultat per värde i for-loopen:

for $x in (1,2,3)return <värde>{$x}</värde>

• Placera resultatet i ett annat resultat som kan fungera som rot-nod:

<resultat>{for $x in (1,2,3)return <värde>{$x}</värde>}</resultat>


23

XQuery/XPath-funktioner

• Sekvens-funktioner:– distinct-values(s)– min(s), max(s), sum(s), avg(s)– empty(s), exists(s)– union(s1,s2), instersect(s1,s2), except(s1,s2)– concat(s1,s2)

• Nod-funktioner:– name(n), local-name(n), node-name(n)


24


• String-funktioner:– matches(s, regexp)– concat(s1,s2)– starts-with(s1,s2), ends-with(s1,s2), contains(s1,s2) – substring(s, start), substring(s, start, length)– lower-case(s), upper-case(s)– replace(s, pattern, replacement)– tokenize(s, pattern)


25


• Other functions:– doc(URI)– not(e)– Många datum/tid-funktioner– Många numeriska funktioner– data(ns) – Seqvens av noder till seqvens av enkla (atomic) värden– number(n) – Värdet av noden som nummer eller NaN– string(n) – Nodens värde som string– current-time(), current-date(), current-dateTime()


26

XQuery/XPath-operatorer

• +, -, *, div, mod• =, !=, >, <, <=, >=• eq, ne, lt, le, gt, ge • or, and, not• is, >>, <<


27

XQuery-funktioner

• element()– /element() (samma som /*)

• attribute()– //Film/attribute() (samma som //Film/@*)

• node()– /node() – element-noder och text-noder– /@node() – attribut-noder


28

XQuery – Computed Constructors

• element– element name value:let $a := "a", $b := 2return <x>{element {$a} {$b}}</x>

• attribute– attribute name value:let $a := "a", $b := 2return <x>{attribute {$a} {$b}}</x>


29

XQuery – Flödeskontroll

• if-then-elsefor $a in (1 to 5)return if ($a mod 2 = 0)then <even>{$a}</even>else <odd>{$a}</odd>


30

XQuery – Kvantifierare

• somefor $a in //Filmwhere some $b in $a/Skådis/@Land satisfies string($b) = "Austria"return $a

• everyfor $a in //Filmwhere every $b in $a/Skådis/@Land satisfies string($b) = "USA"return $a


31

XQuery – Nesting

• Ett uttrycks resultat blir källa för ett annat uttryck:for $x in distinct-values(for $a in (1 to 6), $b in (1 to 6)return <summa>{$a + $b}</summa>)return <unik>{$x}</unik>


32

Mer Information• XPath

– http://www.w3schools.com/xpath/

• XQuery– http://www.w3schools.com/xquery/– http://www.stylusstudio.com/xml_tutorial.html

xml och frågespråk

Documents