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Frank Schmidt Betreuer: Tim Priesnitz Proseminar "Logische Aspekte von XML" - SS 2003 Gert Smolka PS-Lab, Uni Saarland Bäume als Datenmodelle.

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Präsentation zum Thema: "Frank Schmidt Betreuer: Tim Priesnitz Proseminar "Logische Aspekte von XML" - SS 2003 Gert Smolka PS-Lab, Uni Saarland Bäume als Datenmodelle."—  Präsentation transkript:

1 Frank Schmidt Betreuer: Tim Priesnitz Proseminar "Logische Aspekte von XML" - SS 2003 Gert Smolka PS-Lab, Uni Saarland Bäume als Datenmodelle

2 Semistrukturierte Daten { person: { name: Alan, phone: 1234 } } person namephone Alan1234 Serialisierte Darstellung: selbstbeschreibend Endlicher, unbeschränkter Baum

3 Überblick Sichtweisen auf Daten Graphen und Bäume Definitionen Klassifizierungen Graph Baum XML XML-Syntax Baummodelle für XML XML-Typen Implementierungsmodelle

4 Vorgänger: Monolytische Dateien Informationen werden in Einheiten (z.B. Dateien) zerlegt

5 Vorgänger: Relationale Datenbanken Darstellung in Matrizenform Darstellung: Entity-Relationship-Modell STUDENT Matrikelnummer Vorname Nachname… VORLESUNG VL-Nummer Dozent Semester… PROFESSOR Vorname Nachname Titel… Matrikel- nummer VornameNachname ArnoAlt BertaBlau [Codd]

6 Vorgänger: Objektorientierte Systeme Objekte der realen Welt Objekte im System Vererbung (Klassen und Methoden) Person Name Adresse getName() setName() … Student Matrikelnummer Fachsemester getMatrikel() setMatrikel() … Professor Titel Fachrichtung getTitel() setTitel() …

7 Bäume basieren auf Graphen Definition: Ein gerichteter Graph G=(V,E) V - Menge von Knoten E: V V - Menge von Kanten aus N Graph mit Zyklus V Pfad 111 an V (Pfade sind aus N*) 11 1 SB MA S M F N Anwendungsbeispiel: Routenplan

8 Gewurzelte Bäume Definition: Baum ist zusammenhängender, azyklischer, gerichteter Graph Alternative Definition Bäume: Menge von Pfaden (D) A BE CD

9 Klassifizierung von Bäumen D = { ε, 1, 2, 11, 12 } D = { ε, 2 } 1* ω-Bäume a f cc beschränkte Bäumeunbeschränkte Bäumeω-ranked Bäume endliche Bäume Strings Term über Σ = { f/2, a/1, c/0 }

10 Beschriftung von Bäumen Labels für Knoten Beschriftungsfunktion L 1 : V Σ Labels für Kanten L 2 : E Σ f cc namevornamephone funktional: Kantenlabels eindeutig nicht funktional

11 Graphen als Bäume von zyklischen zu azyklischen Graphen: o1o1 zyklische Kante o1o1 o1o1 o1o1 Auffalten Baumzyklischer Graph effizientere Darstellung

12 Bäume erweitert mit Zeigern { person: &o1 { name: Mary, age: 45, child: &o2 } person: &o2 { name: "John", mother: &o1 } } &o1&o2 person name age name "Mary"45"John" mother child Baum Graph [Links (HTML)]

13 XML-Elemente Ideelles Konzept: ssd-Ausdrücke Unterschiede XML - HTML: Tags (=Elemente) können in XML beliebig definiert werden Elemente lassen sich in XML beliebig tief verschachteln Optionale Beschreibung der XML-Grammatik (DTD's) Syntax von XML: Elemente Frank { name: "Frank" } Frank Schmidt { person: { vorname: "Frank", nachname: "Schmidt" } } ElementeUnterelemente ::= | pointer | pointer ::= atomicvalue | ::= {label:, …,label: }

14 Syntax XML-Attribute Semantik XML-Attribute XML-Attribute Frank Attribute: Zusatzinformationen zu Elementen tag Unterelemente Attribute tag dum- my virtuelles Tag

15 person agename Frank24 person name age XML-Graph: knotenbeschriftetssd-Graph: kantenbeschriftet Äquivalente Baummodelle für XML gelabelte unbeschränkte Bäume

16 Document Type Definition Reguläre Ausdrücke: person* - beliebige Anzahl von Personen person+ - eine oder mehrere Personen person? – keine oder eine Person e|e' - Regel e oder alternativ e' e,e' - Konkatenation von e und e' Typen für XML

17 Ein XML-Elemente heißt wohlgeformt, falls alle Tags korrekt geschlossen und alle Attribute eindeutig sind. Grenzen von DTD's: Darstellung von ungeordneten Daten (ssd) DTD's unterstützen keine atomaren Typen (z.B. Integer) Elementtypen sind global, d.h. ein Feld "name" darf z.B. nur einmal vorkommen Listentypen können nicht weiter spezifiziert oder beschränkt werden DTD

18 {a: {b: {d,e}, c} Implementierungsmodelle für XML DOMSAX a bc de versus {a: {b: {d,e}, c} a bc de Baumtraversieren durch einen Automaten Parser

19 Referenzen S. Abiteboul, P. Buneman und D.Suciu. Data on the Web: From Relations to Semistructured Data and XML. Morgan Kaufman, New York, 1999 S. Abiteboul. Semistructured Data: from Practice to Theory. LICS 2001 H. Lobin. Informationsmodellierung in XML und SGML. Springer Verlag, Berlin, 2001


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