基于XML异构数据交换的研究与应用
|
摘要
随着网络技术的发展和不同形式的海量数据的积累,许多企业内部的商业数据被存储在不同的关系数据库中,运行在不同的开发平台和操作系统上,构成异构系统。因为XML已经成为Web数据交换标准,所以,在关系数据库的相关研究中,一个重要的研究领域就是基于XML的异构数据的交换与共享已经成为一个研究热点。
本文对现有的异构数据的交换理论和实现方法的研究现状做了深入的研究,探讨了异构数据交换过程中相关的关键技术,重点对关系数据与XML之间的转换模型和方法进行了分析和对比,针对现有方法的运行成本高和维护效率低的缺点,本文给出了模块化的思想,以及关系模式与模块化的XML之间的的转换模型和方法BTT(Bottom ToTop,自底向上)。首先,给出表示关系模式的向量模型,保存了关系结构与属性信息和用户自定义约束信息;同时根据XML是典型的树状结构的特点,给出了XML模式树模型。其次,在关系模式的向量模型及XML模式树模型的基础上,给出了BTT方法的映射原理及其映射规则,该方法不仅保持了关系模式的结构信息、属性信息和约束信息的完整保留,而且自底向上的映射顺序则在没有牺牲转换效率的情况下,完成了模块化的封装与重用,使得转换后的XML Schema文档在维护效率上的性能优势。再则,通过大量的实验数据,证明了与传统的模式转换方法相比,BTT方法在维护效率上的明显优势。最后,本文结合全国大集中模式下的计费系统的实际项目,将BTT方法应用其中,具有很大的现实意义。
With the development of network technology and the accumulation of different forms of data, much business data in companies is stored in different relational databases, run on different developing platforms and operating systems, which constitutes a heterogeneous system. Because XML has become the Web data exchange standard, so in the area of relational database related research, an important area of realizing the exchange and sharing of heterogeneous data based on XML has become a research hotspot.
In this paper, the existing heterogeneous data exchange theory and implementation method are studied deeply, the key technology is discussed, the models and methods of conversion between relational data and XML are analyzed and compared. Against the state of high cost and low efficiency, a modular idea is proposed, a new conversion method BTT (Bottom To Top) between relational database and XML is proposed too. First of all, a vector model of relational database and a XML schema tree model are proposed, preserving the structure, properties and user-defined constraint information. Second, based on vector model and XML schema tree model, a new conversion methods of BTT and its mapping rules are proposed. BTT not only maintains the structure information, attribute information and constraint information to convert correctly, but also accompletes modular's packaging and reuse, making the maintenance for transformed XML document in high efficiency. Furthermore, through a large number of experimental data to prove that comparing with other method, BTT has an obvious advantage in the maintenance. Finally, combining the billing system under nation centralized mode, BTT is applied which has a great practical significance.
本文对现有的异构数据的交换理论和实现方法的研究现状做了深入的研究,探讨了异构数据交换过程中相关的关键技术,重点对关系数据与XML之间的转换模型和方法进行了分析和对比,针对现有方法的运行成本高和维护效率低的缺点,本文给出了模块化的思想,以及关系模式与模块化的XML之间的的转换模型和方法BTT(Bottom ToTop,自底向上)。首先,给出表示关系模式的向量模型,保存了关系结构与属性信息和用户自定义约束信息;同时根据XML是典型的树状结构的特点,给出了XML模式树模型。其次,在关系模式的向量模型及XML模式树模型的基础上,给出了BTT方法的映射原理及其映射规则,该方法不仅保持了关系模式的结构信息、属性信息和约束信息的完整保留,而且自底向上的映射顺序则在没有牺牲转换效率的情况下,完成了模块化的封装与重用,使得转换后的XML Schema文档在维护效率上的性能优势。再则,通过大量的实验数据,证明了与传统的模式转换方法相比,BTT方法在维护效率上的明显优势。最后,本文结合全国大集中模式下的计费系统的实际项目,将BTT方法应用其中,具有很大的现实意义。
With the development of network technology and the accumulation of different forms of data, much business data in companies is stored in different relational databases, run on different developing platforms and operating systems, which constitutes a heterogeneous system. Because XML has become the Web data exchange standard, so in the area of relational database related research, an important area of realizing the exchange and sharing of heterogeneous data based on XML has become a research hotspot.
In this paper, the existing heterogeneous data exchange theory and implementation method are studied deeply, the key technology is discussed, the models and methods of conversion between relational data and XML are analyzed and compared. Against the state of high cost and low efficiency, a modular idea is proposed, a new conversion method BTT (Bottom To Top) between relational database and XML is proposed too. First of all, a vector model of relational database and a XML schema tree model are proposed, preserving the structure, properties and user-defined constraint information. Second, based on vector model and XML schema tree model, a new conversion methods of BTT and its mapping rules are proposed. BTT not only maintains the structure information, attribute information and constraint information to convert correctly, but also accompletes modular's packaging and reuse, making the maintenance for transformed XML document in high efficiency. Furthermore, through a large number of experimental data to prove that comparing with other method, BTT has an obvious advantage in the maintenance. Finally, combining the billing system under nation centralized mode, BTT is applied which has a great practical significance.
引文
[1]王庆,周俊梅,吴红伟,等.XML文档及其函数依赖到关系的映射[J].软件学报,2003,14(7):1275-1281.
[2]杨剑,唐慧佳,孙林夫,等.基于XML的异构数据交换系统的研究与实现[J].计算机工程,2005,31(19):195-197.
[3]Lee D,Mani M,Chiu F,et al.Nesting-Based Relational-to-XML Schema Translati on[C].Int'l Workshop on the Web and Databases(Web-DB),Santa Barbara,2001.
[4]Lee D,Mani M,Chiu F,et al.NeT & CoT:Translating relational schemas to XML schemas using semantic constraints[C].ACM International Conference on Inform ation and Knowledge Management McLean,2002.
[5]Baru C.XViews:XML Views of Relational Schemas[C].Proceedings of DEXA Worksh op,Florence,1999.
[6]史晔翎,黎建辉.关系数据库模式到XMLSchema的通用映射模型[J].计算机工程,2009,35(7):35-51.
[7]Rui Zhou,Chengfei Liu,Jianxin Li.Holistic Constraint-Preserving Transformat ion from Relational Schema into XML Schema[C].DASFAA,2008,12(7):4-18.
[8]Liu,C.,Vincent,M.W.,Liu,J.Constraint preserving transformation from rela tional schema to XML schema[C1.World Wide Web,2006,9(1):93-110.
[9]郑丽丽.基于XML的异构数据交换模型的研究[D].济南:山东师范大学,2008.
[10]严玮峰.XML和RDF异构数据源的语义集成和检索[J].计算机工程,2008,34(9):73-75.
[11]韩恺,岳丽华,杨洋,等.异构XML文档类型定义的转换与集成[J].小型微型计算机系统,2005,13(1):10-12.
[12]周月.基于XML的异构数据交换在校园网中的应用[D].北京:首都师范大学,2008.
[13]马利成.基于XML的异构数据集成系统的研究与实现[D].上海:上海交通大学,2007.
[14]魏文杰.基于XML的异构数据交换的设计与实现[D].呼和浩特:内蒙古工业大学,2007.
[15]王仕福.基于XML的异构数据交换技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2008.
[16]何伟.基于XML的异构数据交换技术研究[D].南京:东南大学,2006.
[17]翟学敏.基于XML的信息管理系统的数据集成技术研究[D].无锡:江南大学,2008.
[18]董永乐.基于XML的异构数据集成技术的研究与实现[D].西安:西安电子科技大学,2006.
[19]侯兴明.基于XML的企业模型数据发布与交换方法研究与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2006.
[20]刘耀增.基于XML的企业异构数据交换技术的研究[D].济南:山东轻工业学院,2008.
[21]Liu,C,Li,J.Designing quality xml schemas from e-r diagrams[C].WAIM,2006,40(16),508-519.
[22]赵鹏.XML与异构数据转换技术探讨[J].信息系统与网络,2008,38(5):1-2.
[23]张恩,刘春红,段德全.基于XML/Web Services的异构数据集成研究[J].广西师范大学学报,2008,26(3):169-172.
[24]魏东平,潘向阳,孙东海,等.基于XML Schema的异构数据源集成技术研究[J].微计算机应用,2008,29(4):92-94.
[25]谭狄溪,熊勇清.基于XML与本体的异构数据源的集成解决方案[J].企业技术开发,2004,23(12):4-9.
[26]刘晨斌.一种XML数据与关系数据库相互转换的解决方案[J].计算机与现代化.2005,8(5):21-25.
[27]李蓉.企业数据库的XML发布技术研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[28]邬文俊.数据交换平台中数据转换的设计与实现[D].武汉:华中科技大学,2007.
[29]孙宏伟,张树生,周竞涛等.基于模型驱动的XML与数据库双向映射技术[J].计算机工程与应用,2002,12(4):25-27.
[30]余永红.基于XML中间件实现异构数据源集成研究[J].湖南理工学院学报,2006,3(12):16-18.
[31]Wang,L.,Rundensteiner,E.A.,Mani,M.Updating XML views published over rela tional databases:Towards the existence of a correct update mapping[C].Data K nowl,2006,58(3):263-298.
[32]魏东平,潘向阳.基于XML的异构数据的整合与集成模式探讨[J].内蒙古科技与经济,2005,9(5):7-88.
[33]周竞涛,张树生,孙宏伟等.关系模式到XML Schema的约束保留映射[J].西北工业大学学报,2003,21(3):372-376.
[34]宋善德,何栋,梅雪莲在J2EE体系结构上构建基于XML的数据交换系统[J].小型微型计算机系统,2003,24(4):88-91.
[35]谢芳华,任午令,唐任仲.基于XML的异构数据交换集成技术及其实现[J].制造业自动化,2004,26(10):88-90.
[36]周杭霞,夏荣钊,何利力.基于XML数据安全交换的方法[J].计算机应用研究,2006,12(10):99-100.
[37]张素智,卢正鼎,李春林.XML数据库及其应用研究[J].计算机工程与应用,2002,8(15):58-60.
[38]李军怀,张景,周明全.基于XML的企业异构数据集成方法研究[J].计算机工程,2002,28(9):63-65.
[39]陶以政.基于Java和XML技术的异构信息系统数据集成框架应用研究[J].计算机应用研究,2004,22(12):38-40.
[40]尚蕾,孙志挥.基于XML的异构数据集成系统的查询处理[J].计算机工程,2005,21(3):79-81.
[41]刘云峰.基于XML数据集成与交换中的完整性约束研究[J].计算机工程,2005,8(6):21-24.
[2]杨剑,唐慧佳,孙林夫,等.基于XML的异构数据交换系统的研究与实现[J].计算机工程,2005,31(19):195-197.
[3]Lee D,Mani M,Chiu F,et al.Nesting-Based Relational-to-XML Schema Translati on[C].Int'l Workshop on the Web and Databases(Web-DB),Santa Barbara,2001.
[4]Lee D,Mani M,Chiu F,et al.NeT & CoT:Translating relational schemas to XML schemas using semantic constraints[C].ACM International Conference on Inform ation and Knowledge Management McLean,2002.
[5]Baru C.XViews:XML Views of Relational Schemas[C].Proceedings of DEXA Worksh op,Florence,1999.
[6]史晔翎,黎建辉.关系数据库模式到XMLSchema的通用映射模型[J].计算机工程,2009,35(7):35-51.
[7]Rui Zhou,Chengfei Liu,Jianxin Li.Holistic Constraint-Preserving Transformat ion from Relational Schema into XML Schema[C].DASFAA,2008,12(7):4-18.
[8]Liu,C.,Vincent,M.W.,Liu,J.Constraint preserving transformation from rela tional schema to XML schema[C1.World Wide Web,2006,9(1):93-110.
[9]郑丽丽.基于XML的异构数据交换模型的研究[D].济南:山东师范大学,2008.
[10]严玮峰.XML和RDF异构数据源的语义集成和检索[J].计算机工程,2008,34(9):73-75.
[11]韩恺,岳丽华,杨洋,等.异构XML文档类型定义的转换与集成[J].小型微型计算机系统,2005,13(1):10-12.
[12]周月.基于XML的异构数据交换在校园网中的应用[D].北京:首都师范大学,2008.
[13]马利成.基于XML的异构数据集成系统的研究与实现[D].上海:上海交通大学,2007.
[14]魏文杰.基于XML的异构数据交换的设计与实现[D].呼和浩特:内蒙古工业大学,2007.
[15]王仕福.基于XML的异构数据交换技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2008.
[16]何伟.基于XML的异构数据交换技术研究[D].南京:东南大学,2006.
[17]翟学敏.基于XML的信息管理系统的数据集成技术研究[D].无锡:江南大学,2008.
[18]董永乐.基于XML的异构数据集成技术的研究与实现[D].西安:西安电子科技大学,2006.
[19]侯兴明.基于XML的企业模型数据发布与交换方法研究与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2006.
[20]刘耀增.基于XML的企业异构数据交换技术的研究[D].济南:山东轻工业学院,2008.
[21]Liu,C,Li,J.Designing quality xml schemas from e-r diagrams[C].WAIM,2006,40(16),508-519.
[22]赵鹏.XML与异构数据转换技术探讨[J].信息系统与网络,2008,38(5):1-2.
[23]张恩,刘春红,段德全.基于XML/Web Services的异构数据集成研究[J].广西师范大学学报,2008,26(3):169-172.
[24]魏东平,潘向阳,孙东海,等.基于XML Schema的异构数据源集成技术研究[J].微计算机应用,2008,29(4):92-94.
[25]谭狄溪,熊勇清.基于XML与本体的异构数据源的集成解决方案[J].企业技术开发,2004,23(12):4-9.
[26]刘晨斌.一种XML数据与关系数据库相互转换的解决方案[J].计算机与现代化.2005,8(5):21-25.
[27]李蓉.企业数据库的XML发布技术研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.
[28]邬文俊.数据交换平台中数据转换的设计与实现[D].武汉:华中科技大学,2007.
[29]孙宏伟,张树生,周竞涛等.基于模型驱动的XML与数据库双向映射技术[J].计算机工程与应用,2002,12(4):25-27.
[30]余永红.基于XML中间件实现异构数据源集成研究[J].湖南理工学院学报,2006,3(12):16-18.
[31]Wang,L.,Rundensteiner,E.A.,Mani,M.Updating XML views published over rela tional databases:Towards the existence of a correct update mapping[C].Data K nowl,2006,58(3):263-298.
[32]魏东平,潘向阳.基于XML的异构数据的整合与集成模式探讨[J].内蒙古科技与经济,2005,9(5):7-88.
[33]周竞涛,张树生,孙宏伟等.关系模式到XML Schema的约束保留映射[J].西北工业大学学报,2003,21(3):372-376.
[34]宋善德,何栋,梅雪莲在J2EE体系结构上构建基于XML的数据交换系统[J].小型微型计算机系统,2003,24(4):88-91.
[35]谢芳华,任午令,唐任仲.基于XML的异构数据交换集成技术及其实现[J].制造业自动化,2004,26(10):88-90.
[36]周杭霞,夏荣钊,何利力.基于XML数据安全交换的方法[J].计算机应用研究,2006,12(10):99-100.
[37]张素智,卢正鼎,李春林.XML数据库及其应用研究[J].计算机工程与应用,2002,8(15):58-60.
[38]李军怀,张景,周明全.基于XML的企业异构数据集成方法研究[J].计算机工程,2002,28(9):63-65.
[39]陶以政.基于Java和XML技术的异构信息系统数据集成框架应用研究[J].计算机应用研究,2004,22(12):38-40.
[40]尚蕾,孙志挥.基于XML的异构数据集成系统的查询处理[J].计算机工程,2005,21(3):79-81.
[41]刘云峰.基于XML数据集成与交换中的完整性约束研究[J].计算机工程,2005,8(6):21-24.