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Linguagens de interrogação de dados XML XPath Helena Galhardas DEI IST.

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1 Linguagens de interrogação de dados XML XPath Helena Galhardas DEI IST

2 Agenda Introdução Expressões de caminho (path expressions) XPath

3 Porquê uma linguagem de interrogação para dados SS? Essencial para dados Web Seleccionar partes de um documento Interessante ter uma linguagem de interrogação do tipo de BD para aplicar predicados aos dados, e executar re- estrutuação dos dados

4 Linguagens de interrogação para docum e ntos XML LOREL e UnQL: linguagens de consulta p/ dados semi-estruturados XML-QL: estende SQL Strudel Project - AT&T Labs XML-GL: linguagem gráfica Transforma o DTD e os documentos XML em grafos XSL: conjunto de template rules – W3C XQL: extensão do XSL – Microsoft.... XQuery

5 Linguagem de interrogação para dados semi-estruturados Poder expressivo Capacidade de re-estruturação de dados SS Semântica precisa Composição Saída de uma interrogação pode ser usada como entrada noutra interrogação Esquema Explorar a estrutura (se existir) para verificação de tipos Manipulação de programas Interrogações podem ser geradas automaticamente logo convém ser linguagem verbosa

6 Expressões de caminho (path expressions) Seja l 1.l 2.l 3 …l n - sequência de etiquetas de arcos, Expressão de caminho - é uma interrogação simples, cujo resultado é um conjunto de nós para um dado grafo de nós. resultado de l 1.l 2.l 3 …l n sobre um grafo de dados é um conjunto de nós v n tal que existem arestas (r,l 1,v 1 ), (v 1,l 2,v 2 ),…, (v n-1, l n, v n ) no grafo de dados onde r é a raíz. Mas ainda não resulta num conjunto de dados semi-estruturados.

7 Exemplo db book n1 n2 n3 biblio author date title author date title paper Roux Combalusier 1976 Database Systems Smith 1999 Database Systems... book

8 Exemplo db book n1 n2 n3 biblio author date title author date title paper Roux Combalusier 1976 Database Systems Smith 1999 Database Systems... biblio.book: {n1, n2} book

9 Exemplo db book n1 n2 n3 biblio author date title author date title paper Roux Combalusier 1976 Database Systems Smith 1999 Database Systems... biblio.book.author: nós e conteúdo {Roux, Combalusier, Smith} book

10 Expressões regulares Sintaxe genérica: e::= l | | _ | e.e | (e) | e |e | e* | e+ | e?, Em que l varia entre as etiquetas, e sobre expressões e é o conjunto vazio. Exemplo: ((s|S)ection|paragraph)(s)? Corresponde a : Section, Section, sections, Sections, paragraph, paragrahs

11 Outro exemplo biblio._*.section.([tT]itle | paragraph.*heading.*) Corresponde a qualquer caminho que começa com uma etiqueta biblio e acaba com uma etiqueta section, seguido quer por um título (com possível primeira letra maiúscula) ou uma aresta paragraph seguida por uma aresta que contém a string heading. A expressão regular _* corresponde a um número infinito de caminhos sempre que existe um ciclo.

12 Lacunas das path expressions Não constroiem nós novos Não conseguem executar o equivalente a um join Não conseguem testar vaores da base de dados => Linguagens de interrogação

13 Sintaxe básica (Lorel) Select author: X From biblio.book.author X Resultado: {author: Roux, author: Combalusier, author: Smith} author Roux Combalusier author Smithq1

14 select row: X from biblio._ X where Smith in X.author {row: {author: Smith, date: 1999, title: Database Systems,...} n2 q2 author date title Smith 1999 Database Systems...

15 select author: Y from biblio._ X X.author Y, X.title Z where matches(.*(D|d)atabase.*, Z) Resultado: todos os autores de publicações cujo título contém a palavra database 1º 2º 3º

16 XML Path Language (XPath) Recomendação W3C Linguagem declarativa para especificar caminhos nas árvores Sintaxe semelhante à usada para caminhos em hierarquias de ficheiros Serve de base a outros standards do W3C: XSL Transformations (XSLT) XML Link (XLink) XML Pointer (XPointer) XML Query

17 Xpath: Definição Uma expressão Xpath, p, estabelece uma relação entre: Um nó de contexto e Um nó que pertence ao conjunto de respostas Exemplos: author/firstname. = self.. = parent part/*/*/subpart/../name = part/*/*[subpart]/name

18 Exemplo Addison-Wesley Serge Abiteboul Rick Hull Victor Vianu Foundations of Databases 1995 Freeman Jeffrey D. Ullman Principles of Database and Knowledge Base Systems 1998 Addison-Wesley Serge Abiteboul Rick Hull Victor Vianu Foundations of Databases 1995 Freeman Jeffrey D. Ullman Principles of Database and Knowledge Base Systems 1998

19 Modelo de dados para XPath bib book publisherauthor.. Addison-WesleySerge Abiteboul A raíz O elemento raíz Idêntico ao modelo de dados de XQuery

20 Expressões simples /bib/book/year Resultado: /bib/paper/year Resultado: empty (não existem artigos)

21 Expressões um pouco mais complicadas //author Resultado: Serge Abiteboul Rick Hull Victor Vianu Jeffrey D. Ullman /bib//first-name Resultado: Rick

22 Nós de texto /bib/book/author/text() Resultado: Serge Abiteboul Jeffrey D. Ullman Rick Hull não aparece porque tem firstname, lastname Algumas funções em XPath: text() = matches the text value node() = retorna qq. nó (= * or text()) name() = retorna o nome da etiqueta corrente

23 Wildcard //author/* Resultado: Rick Hull * Corresponde a qualquer elemento

24 Exemplo Addison-Wesley Serge Abiteboul Rick Hull Victor Vianu Foundations of Databases 1995 Freeman Jeffrey D. Ullman Principles of Database and Knowledge Base Systems 1998 Addison-Wesley Serge Abiteboul Rick Hull Victor Vianu Foundations of Databases 1995 Freeman Jeffrey D. Ullman Principles of Database and Knowledge Base Systems 1998

25 Nós atributo Resultado: significa que price tem que ser um atributo

26 Qualificadores (1) /bib/book/author[firstname] Resultado: Rick Hull

27 Qualificadores (2) /bib/book/author[firstname][address[//zip][city]]/last name Result: … …

28 Qualificadores (3) < 60] < 25] /bib/book[author/text()]

29 Sumário dos exemplos bibelemento bib *qualquer elemento /root /bibbib debaixo de root bib/paperpaper debaixo de bib bib//paperpaper bebaixo de bib, a qq profundidade //paperpaper a qualquer profundidade paper|bookum paper ou um price price em book, em bib que têm um atributo price com price igual a 10

30 A raíz 1 2 bib é o document element A root está acima de bib /bib = retorna o elemento documento / = returna a raíz Se tivermos comentários antes e depois de, estes tornam-se irmãos de

31 Navegação usando a sintaxe completa Passo de localização tem a sintaxe: axis :: node-test predicates Em que: Axis selecciona um conjunto de nós candidatos node-test filtra os candidatos baseado no tipo ou nome do nó E os predicates são opcionais

32 Navegação Podemos navegar ao longo de 13 eixos: ancestor ancestor-or-self Attribute – todos os atributos do nó de contexto child descendant descendant-or-self following following-sibling namespace Parent – o pai do nó de contexto preceding preceding-sibling self – o nó de contexto, ele mesmo

33 Exemplos child::author/child:lastname = author/lastname child::author/descendant::zip = author//zip child::author/parent::* = author/.. child::author/attribute::age = E os seguintes, o que querem dizer? paper/publisher/parent::*/author /bib//address[ancestor::book] /bib//author/ancestor::*//zip

34 Mais exemplos name() = o nome do nó corrente /bib//*[name()=book] é o mesmo que /bib//book O que quer dizer ? /bib//*[ancestor::*[name()!=book]] Os eixos de navegação dão-nos mais poder

35 Sintaxe abreviada vs sintaxe completa Sintaxe completa Sintaxe abreviada child:: nada (child eixo por omissão) /descendant-or-self::node()/ // self::node(). parent::node().. [position()=i] [i] Se o caminho começa com //, então o contexto inicial é a raíz.

36 Tópicos próximas aulas XQuery XSLT

37 Referências Peter Wood, Slides on Representing and Querying Data on the Web, web.html. Dan Suciu, Slides on The semistructured data model, CSE 590ds: Management of XML and Semistructured Data, 90ds/01sp/ S. Abiteboul, P. Buneman, D. Suciu, Data on the Web, From Relations to Semistructured Data and XML, Morgan Kaufmann, 2000, (cap 4) Recomendação W3C do XPath Tutorial XPath


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