1. XML baze podataka
Juraj Urbanke

2. Tipovi XML baza podataka

3. Flat files Najjednostavniji oblik XML baze podataka
XML dokumenti se spremaju u datoteku, a njima se rukuje pomoću nekog API-ja
Metoda je prihvatljiva za mali skup XML dokumenata

4. Flat files - primjer
Diets\ Diets\Atkins Day1.xml Day2.xml Day3.xml Day4.xml Diets\3DayDiet Day1.xml Day2.xml Day3.xml

5. Relacijske baze podataka
Skladištenje u relacijsku bazu podataka nudi niz prednosti na flat file sustavom:
višekorisnički pristp
sigurnost
Skalabilnost
...

6. Usporedba XML-a i relacijskog modela
Relacijski model
podatci su smješteni u jednu hijerarhijsku strukturu
podatci su smješteni u više tabela
čvorovi imaju elemente i/ili atribute
obilježja imaju jednu vrijednost
elementi mogu biti ugniježđeni
vrijednosti obilježja su nedjeljive
elementi imaju definiran redoslijed
Redoslijed redova i stupaca na postoji
Shema je opcionalna
Shema je obavezna

7. Relacijske baze podataka - 2
3 su osnovna načina za smještavanje XML-a u relacijsku bazu podataka
CLOB (Character Large Object)
“Čisto” relacijski pristup (pure relational)
XML enabled

8. Skladištenje XML-a u CLOB
Pretraživanje i modifikacija se vrše nad dokumentom izvan same baze podataka
Baza podataka nije “svjesna” da smo u nju smjestili XML pa ne nudi nikakve servise za rad s XML-om
XML dokumenti nisu indeksirani što degradira performanse

9. “Čisto” relacijski pristup skladištenja XML-a
Kod ovo pristupa se koriste prednosti XML modela
XML podatci se mapiraju na redove i stupce
2 najznačajnije tehnike mapiranja:
table-based mapiranje
object-relational mapiranje

10. “Čisto” relacijski pristup – table-based mapiranje
Mapiranje zasnovano na tablicama je korišteno od strane velikog broja proizvoda
Modelira XML dokument kao jednu ili kao skup tablica
Koristi se najviše za serijalizaciju podataka iz relacijske baze podataka

11. “Čisto” relacijski pristup – table-based mapiranje - primjer
<database> 
<table> 
<row> 
<column1>...
</column1> 
<column2>...
</column2>…
</row> 
<row> ... 
</row> ... 
</table> 
<table> ... 
</table> ...
</database> 

12. “Čisto” relacijski pristup – object-relational mapiranje
Koristi se od strane svih XML enabled relacijskih baza podataka
XML se modelira kao stablo objekta
Kao klase se modeliraju
Elementi koji sadrže atribute
Mješoviti sadržaj
Složeni elementi
Kao skalarna obilježja se modeliraju
Jednostavni elementi
PCDATA
Zatim se klase modeliraju u tablice, a skalarna obilježja u atribute

13. “Čisto” relacijski pristup – object-relational mapiranje - primjer
<?xml version =“1.0”?> <
<Narudžba brojNarudžbe=“12345”>
<Kupac brojKupca=“543”>
<NazivKupca>FER </NazivKupca>
<Ulica>Unska 3 </Ulica>
<Grad>Zagreb </Grad>
<PoštanskiBroj>10000</PoštanskiBroj>
<Država>Hrvatska</Država>
</Kupac>
<Datum> </Datum>
<Stavka brojStavke=“1”>
<Dio brojDijela=“123”>
<Opis>
<p><b>Francuski ključ:</b><br/> Nehrđajući čelik, doživotna garancija.</p>
</Opis>
<Cijena>735.68</Cijena>

14. “Čisto” relacijski pristup – object-relational mapiranje – primjer (nastavak)
</Dio>
<Količina>10</Količina>
</Stavka>
<Stavka brojStavke=ʺ2ʺ>
<Dio brojDijela=ʺ456ʺ>
<Opis>
<p><b>Pištolj za bojanje:</b><br />
Aluminij, jednogodišnja garancija.</p>
</Opis>
<Cijena> </Cijena>
<Količina>5</Količina>
</Narudžba>

15. “Čisto” relacijski pristup – object-relational mapiranje – primjer (nastavak)

16. “Čisto” relacijski pristup skladištenja XML-a - poteškoće
Glavni problem ovog pristupa slijedi iz razlika između relacijskog modela i XML formata
Samo mapiranje može biti složen posao, a manipulacijom novonastalom strukturom još složenija

17. XML enabled relacijske baze podataka
Nastale kao odgovor na poteškoće kod “čisto” relacijskog pristupa
U relacijske sustave ugrađeni mehanizmi koji olakšavaju rad s XML dokumentima
Ovakva baza je “svjesna” da radi s XML strukturama i u skladu s time nudi različite servise
Mogu smjestiti XML u CLOB, ali i u više tabela kada se koristi object-relational mapiranje

18. XML enabled relacijske baze podataka - nastavak
Implementirane su mogućnosti za pretraživanje teksta specifične za XML dokumente
Uglavnom uključuju podršku za upitne jezike (najčešće XPath) i API-je (najčešće DOM) u skladu s preporukama W3C
XML enabled baze ne uvode novi model za rad s XML-om već proširuju postojeći - relacijski

19. XML enabled relacijske baze podataka - nastavak
Najpoznatije realizacije XML enabled baza podataka
Oracle 9i
Oracle 10g
Microsoft SQL Server 2000
Microsoft Access XP
IBM DB2
...

20. Native XML
Efikasno skladištenje XML-a u RDBMS (Relational BataBase Management System) podrazumijeva implementaciju tehnika za premošćivanje razlika između dva modela
Alternativni pristup je izgradnja novog tipa baze podataka koji bi
kao osnovnu logičku jedinicu imala XML dokumente
podacima manipulirala koristeći XML standarde

21. Native XML - nastavak
Takvi proizvodi se nazivaju Native XML baze podataka
Definiraju logički model za dokument, a ne definiraju uvjete za podatke u doumentu
Sve komponente XML dokumenta se skladište bez izmjene

22. Native XML - nastavak U bazu se može smjestiti samo XML
Iz baze se može dobiti samo XML
XML format se automatski mapira na odabrani model za fizičko skladištenje podataka

23. Native XML - nastavak
Takvim podacima se upravlja samo posredno – pomoću baze podataka i XML upitnih jezika
Sve Native XML baze podržavaju jedan ili više upitnih jezika
Iz početka se koristio XPath, ali je W3C kasnije samo za tu namjenu razvio XQuery

24. Native XML - nastavak Promjena i brisanje se mogu izvesi na 3 načina
Izvan baze pomoću nekog API-ja
Jezikom definiranim posebno za tu namjenu (XUpdate inicijativa)
Sam upitni jezik sadrži i ove mogućnosti

25. Native XML – primjer
<?xml version=”1.0”?> <diet> <meal mealName=”breakfast”> <item itemName=“toast” unit=”slice” quantity=“2” /> <item itemName=“bacon” unit=”strip” quantity=“2” /> </meal> </diet>

26. Native XML - nastavak
Najistaknutije implementacije Native XML baza podataka
Tamino (Software AG)
Xindice (Apache)
oZone
eXist
...

27. Izbor načina skladištenja XML dokumenta
Jedan od najbitnijih faktora je oblik onoga što skladištimo
Data centric dokumenti koriste XML za transport podataka, a namijenjeni su prvenstveno za čitanje od strane računala
regularna struktura
fino strukturirani
malo ili nimalo mješovitog sadržaja

28. Izbor načina skladištenja XML dokumenta – nastavak
Document centric dokumenti su obično namijenjeni čitanju od strane čovjeka
manje regularna struktura
slabo strukturirani podaci
dosta mješovitog sadržaja

29. Izbor načina skladištenja XML dokumenta – nastavak
Ne postoji opće pravilo za izbor načina skladištenja, ali se generalno može reći da su relacijske baze podataka prikladnije za one tipove XML dokumenta gdje je integritet na prvom mjestu, pa...
za data-centric XML dokumente najčešće koristimo relacijske baze podataka
za document-centric XML dokumente najčešće koristimo Native XML baze podataka