©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.1Database System Concepts Capítulo 10: XML XML para transferência de dados Estrutura hierárquica do.

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1 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.1Database System Concepts Capítulo 10: XML XML para transferência de dados Estrutura hierárquica do XML DTDs e XML Schema Transformação e interrogação de documentos XML: XPath e XSLT Mapeamento entre documentos XML e Bases de Dados relacionais

2 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.2Database System Concepts Visualização de documentos XML Para visualizar um documento XML é preciso associar formatação a cada uma das tags. A forma mais simples de fazer isso é via folhas de estilo CSSs (Cascading Style Sheets) … Separam-se os dados da sua formatação.

3 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.3Database System Concepts Exemplo de CSS Ficheiro banco.css conta {display: block; font-size: 25; font-weight: bold; text-aligh: center} num-conta {display: block; font-size: 25; font-weight: bold; text-aligh: center} agencia {display: block; font-size: 20; text-aligh: left} saldo {display: block; font-size: 20; text-aligh: right} … Muito limitado! Nem sequer trata atributos! Outra abordagem: transformação de documentos XML em documentos HTML. Link para exemplo

4 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.4Database System Concepts Visualização com XSL O XSL (eXtended Style Sheet) associa formatação definindo/programando transformação para HTML. … Como transformar em HTML?  Reconhecer “padrões” no documento XML  Aplicar “funções” de transformação a esses padrões.

5 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.5Database System Concepts Exemplo de ficheiro XSL Contas: A conta da agencia tem saldo. Link para exemplo

6 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.6Database System Concepts Transformação de documentos XML Tradução de informação de um esquema XML para outro Relacionado com pesquisa de informação em documentos XML (e tratado pelas mesmas ferramentas) Linguagens para transformação/pesquisa em documentos XML  XPath  Linguagem simples, que consiste em path expressions  XSLT  Linguagem desenhada para tradução de documentos XML para XML e XML para HTML  XQuery  Linguagem mais complexa de pesquisa de informação em documentos XML Existem outras linguagens:  XML-QL, Quilt, XQL, …

7 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.7Database System Concepts Modelo em árvore de documentos XML As linguagens de transformação e pesquisa são baseadas no modelo em árvore de documentos XML Um documento XML pode ser visto como uma árvore, onde os nós correspondem a elementos e a atributos  Os nós-elementos têm filhos, que podem ser atributos ou sub- elementos  Texto num elemento é visto como um nó de tipo texto (sem filhos)  Os filhos dum nó são ordenados de acordo com a ordem em que aparecem no documento XML  Os nós de elementos e atributos têm sempre um único pai.  A raiz da árvore contém um único filho, correspondendo ao elemento raiz do documento

8 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.8Database System ConceptsXPath O XPath serve para seleccionar partes de documento usando para tal path expressions Uma path expression é uma sequência de passos, separados por “/”  Como nome de ficheiros numa hierarquia de directorias Resultado duma path expression:  Conjunto de valores, e correspondentes sub-elementos e atributos quando for caso disso, que correspondem ao path dado E.g. /banco-2/cliente/nome-cliente avaliado nos dados anteriores, devolve: Luís Maria E.g. /banco-2/cliente/nome/text( ) devolve os mesmos nomes, mas sem as tags

9 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.9Database System Concepts XPath (Cont.) O “/” inicial denota a raiz do documento As path expressions são avaliadas da esquerda para a direita  Cada passo é aplicado ao conjunto de instâncias produzidas pelo passo anterior Podem usar-se predicados de selecção (entre []) em qualquer dos passos do path. E.g. /banco-2/conta[saldo > 400]  Devolve os elementos de todas as contas com saldo superior a 400  /banco-2/conta[saldo] devolve os elementos de todas as contas que contêm um sub-elemento saldo Pode aceder-se aos atributos, usando “@”  E.g. /banco-2/conta[saldo > 400]/@num-conta  Devolve os números das contas cujo saldo é maior que 400  Os atributos IDREF não são desreferenciados automaticamente Link para exemplo

10 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.10Database System Concepts Funções em XPath O XPath fornece várias funções:  E.g. função count() no fim do path, conta o número de elementos do conjunto gerado pelo path  E.g. /banco-2/conta[cliente/count() > 2] –Devolve as contas com mais de dois clientes  Também há funções para testar a posição de um nó relativamente aos seus irmãos, somar valores, operadores sobre strings, interios, etc. Exemplos:  sum(), contains(st1,st2), concat(st1,st2,st), position(), last(), round(num),... Nos predicados podem usar-se os conectivos Booleanos and e or e a função not() As IDREFs pode referenciar-se usando para tal a função id()  id() pode também ser aplicado a conjuntos de referências (IDREFS e strings de IDREFs separadas pos espaços)  E.g. /banco-2/conta/id(@clientes)  Devolve todos os clientes referenciados por contas, no seu atributo clientes.

11 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.11Database System Concepts Mais features do XPath Operador “|” para uniões  E.g. /banco-2/conta/id(@clientes) | /banco-2/emprestimo/id(@clientes)  Devolve os clientes com contas ou empréstimos  NOTA: O “|” não pode estar imbricado noutros operadores. Operador “//” para saltar vários níveis de uma árvore de uma só vez  E.g. /banco-2//nome  Devolve qualquer sub-elemento com nome nome que esteja dentro do elemento /banco-2, independentemente de quantos níveis abaixo. Um passo no path pode ir para o pai, irmãos, antecessores, descendentes (e não apenas para os filhos, como vimos até aqui). Eg:  O “//”, acima, denota todos os descendentes  “..” denota o pai.  “.” denota o próprio nó.

12 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.12Database System ConceptsXSLT Uma folha de estilos guarda as opções de formatação do documento, separadamente do documento propriamente dito O XSL foi concebido para gerar HTML a partir de XML O XSLT é uma linguagem geral, de transformação de documentos XML  Pode transformar XML em XML, e XML em HTML Em XSLT as transformações são definidas à custa de templates  Os templates combinam a selecção usando XPath com a construção dos resultados da transformação

13 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.13Database System Concepts Templates XSLT Exemplo de template XSLT com match e select O atributo match da tag xsl:template especifica um padrão em XPath Os elementos do documento XML que estão de acordo com esse padrão, são processados de acordo com o especificado no elemento xsl:template  xsl:value-of selecciona para output valor específicos (no caso, nome-cliente) Para elementos que não caiam em nenhum padrão  Os atributos e o texto são escritos no output sem processamento  Os templates são aplicados recursivamente aos sub-elementos O é usado aqui para garantir que para todos os outros elementos, não é produzido nenhum output Se um elemento está de acordo com vários templates, apenas um deles é usado. A escolha é feita por um esquema complexo de prioridades.

14 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.14Database System Concepts Exemplo de output XML Ficheiro XSL: Exemplo de output: Luís Maria

15 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.15Database System Concepts Criação de atributos em XSLT O XSLT não permite uma tag xsl:value-of dentro de outra tag  E.g. não se pode criar um atributo para usando directamente um xsl:value-of  Para esse efeito o XSLT tem o xsl:attribute  xsl:attribute adiciona atributos a um elemento  Exemplo XSL:  Exemplo de output: Luís Maria

16 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.16Database System Concepts Recursão estrutural As acções dos templates podem ser simplesmente a de aplicar recursivamente os templates ao conteúdo do padrão reconhecido E.g. Exemplo de output: Luís Maria

17 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.17Database System Concepts Junções em XSLT As keys do XSLT permitem a indexação de elementos por valores de sub-elementos ou atributos As keys têm que ser declaradas (com um nome) A função key() é usado para ir buscar os valores indexados. E.g. <xsl:value-of select=key(“numct”, “A-101”) Isto permite exprimir (alguns tipos de) junções com XSLT <xsl:template match=“depositante”.

18 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.18Database System Concepts Ordenação em XSLT Dentro de um template, um xsl:sort ordena todos os elementos de acordo com o padrão do template.  A ordenação é feita antes de se aplicarem outros templates

19 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.19Database System ConceptsXQuery Linguagem de mais alto nível para perguntas genéricas a documentos XML. Usa uma sintaxe for … let … where.. result … for  SQL from where  SQL where return  SQL select let não tem equivalente em SQL (para variáveis temporárias) A parte do for tem expressões XPath e variáveis que vão tomando os vários valores retornados pela path expression A parte do where impõe condições sobre essas variáveis A parte do return especifica o que deve aparecer no output, para cada valor da variável

20 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.20Database System Concepts Exemplo em XQuery Devolver todos os números contas com saldo maior que 400€, em elementos com tag for $x in /banco-2/conta let $num := $x/@num-conta where $x/saldo > 400 return $num Neste caso, nem a parte do let nem a do where são essenciais: for $x in /banco-2/conta[saldo>400] return $x/@num-conta

21 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.21Database System Concepts Exemplo de junções em XQuery Podem-se especificar junções de forma semelhante ao SQL for $b in /banco/conta, $c in /banco/cliente, $d in /banco/depositante where $a/num-conta = $d/num-conta and $c/nome-cliente = $d/nome-cliente return $c $a O XQuery tem muito mais features, que ficam aqui de fora… O mesmo se pode dizer relativamente ao XPath e ao XSLT Informação relevante a partir de: http://www.w3.org/

22 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.22Database System Concepts Mapeamento de dados de/para XML Hoje em dia os sistemas de bases de dados já tem mecanismos que facilitam a importação de dados vindos de ficheiros XML, bem como a exportação de dados para formato XML. A transformação de dados para XML pode ser útil, não só para transferência, como também para interface com o utilizador. A selecção dos dados para exportar pode ser feita através de views  Para obter imbricação de elementos ter-se-ão que usar view com mecanismos objecto-relacional (e.g. perguntas com nesting) Para importar dados de XML para um modelo relacional, há que primeiro ter alguma forma de mapeamento do XML em conjuntos de relações.

23 ©Silberschatz, Korth and Sudarshan (modificado)10.2.23Database System Concepts De XML para relações Para ser possível tem que se conhecer o DTD.  Os elementos sem sub-elementos, e os atributos, são transformados em atributos de relações  Cria-se um relação para cada elemento com sub-elementos  Os atributos ID do documento correspondem a chaves da relação  Os atributos do elemento são mapeados para atributos da relação  Cada sub-elemento que só possa ocorrer uma vez é transformado num atributo: –Se for um sub-elementos de texto, nesse atributo guarda-se o texto –Se for complexo, guarda-se o id do sub-elemento  Os sub-elementos que possam ocorrer múltiplas vezes num dado elemento, são guardados em relação separada –Semelhante à forma de representar em relações atributos multivalor de diagramas ER