Semistrukturierte Daten 1 Präsentation: Anwendung von XML im Datenbankbereich Gruppe 5: Hubert Kosior (9626561) Mikolaj Koziarkiewicz (0309169) Florian Kruse (9626012) Markus Wegscheider (0325831) Thomas Zwanzinger (0125069) Felix Schernhammer (0225493) Sebastian Kerekes (0301942)

Wozu XML (in) Datenbanken? Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Wozu XML (in) Datenbanken? Wann nutzen? keine/sehr dynamische Struktur Daten aus verschiedenen Quellen komplexe Anfragen „Legacy Systems“ 2006-01-24

Wozu XML (in) Datenbanken? Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Wozu XML (in) Datenbanken? Nachteile: reduzierte Effizienz RDBMS „alter“ und daher sicherer Kompromisslösung: „XML-enabled“ RDBMS Nicht immer besser! 2006-01-24

XML – Mapping Umwandlung XML – in Relationen Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB XML – Mapping Umwandlung XML – in Relationen Strukturelle Analyse (mittels DTD) Umwandlung in Relationen (Primärschlüssel, Fremdschlüssel, Beziehungen,...) CLOB (Character Large Object) Kompletter XML – Baum gespeichert Verlust der DBMS Funktionalitäten (Anfragebearbeitung, Transaktionen,....) Probleme XML ist hierarchisch Feste Reihenfolge von Elementen Gemischte Inhalte möglich 2006-01-24

Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Structure Mapping I Für jeden Endknoten spezielle Tabellen (Mapping von Elementen/Attributen)  Buch Struktur wird XPath kompatibel in Tabelle erfasst  XPath Tabelle XPath Tabelle pathid pathExp Wert (aus DTD ersichtlich) 1 /Buchbestand   2 /Buchbestand/Buch Buch .... Buch pathid Titel Autor Seiten Preis 2 The Adventures of Huckleberry Finn Mark Twain 336 12.75 In der Strafkolonie Franz Kafka 125 9.90   .... 2006-01-24

Structure Mapping II DTD für XML Strukturen wird verwendet Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Structure Mapping II DTD für XML Strukturen wird verwendet DTD muss vorhanden sein Wird eventuell adaptiert Vorteilhaft für viele gleiche Daten Unflexibel für stark unterschiedliche XML Daten  sehr viele Tabellen Erhalt der Datentypen ( int, String,...) 2006-01-24

Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Model Mapping I XML wird als Baum interpretiert, daher meist nur eine große Tabelle Struktur und Inhalt Knoten Vorgänger Reihe Name Wert 1   Buchbestand 2 Buch 3 Titel The Adventures.... 4 Autor Mark Twain 5 Seiten 336 6 Preis 12.75 7 8 In der Strafkolonie 9 Franz Kafka .... 2006-01-24

Model Mapping II Freie Struktur (keine DTD notwendig) Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Model Mapping II Freie Struktur (keine DTD notwendig) Keine Datentyp Erhaltung Kompakte Darstellung in DBMS (u.U nur eine Tabelle) Einfache Umwandlung XML  RDBMS Sehr flexibel Schlechte Performance (Rekursionen!!) 2006-01-24

CLOB (Character Large Object) Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB CLOB (Character Large Object) Speichern des gesamten Objektbaums als CLOB Bei sehr unterschiedlichen XML Dokumenten (Dokumenten-orientiert) Suchfunktionen durch DBMS vorhanden (primitive Textsuche, XPath Anweisungen) Hersteller Abhängig 2006-01-24

XML native Datenbank: Definition Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB XML native Datenbank: Definition Defines a (logical) model for an XML document – as opposed to the data in that document – and stores and retrieves documents according to that model. At a minimum, the model must include elements, attributes, PCDATA, and document order. Has an XML document as its fundamental unit of (logical) storage, just as a relational database has a row in a table as its fundamental unit of (logical) storage. Is not required to have any particular underlying physical storage model. For example, it can be built on a relational, hierarchical, or object-oriented database, or use a proprietary storage format such as indexed, compressed files. 2006-01-24

Typen XML nativer Datenbanken Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Typen XML nativer Datenbanken Textbasierte Datenbanken XML wird als Text gespeichert Benutzen von Indizes Modellbasierte Datenbanken Modell (z.B. DOM) des XML Dokuments wird gespeichert Schwierigkeit das Dokument wiederherzustellen (SQL expressivity) 2006-01-24

Features von XML nativen Datenbanken Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Features von XML nativen Datenbanken Document Collections Query Sprachen: XPath (evtl. mit "Join-Erweiterung"), XQuery, etc. Transactions Problem mit Locking (was soll blockiert werden?)  mögliche Lösung von Stijn Dekeyser, et al: annotiere gesperrte Knoten mit dem Kind, das gesperrt ist. 2006-01-24

Anwendung von XML im Datenbankbereich Motivation Dokumentenabspeicherung XML-Native DB Sonstiges Round Tripping (= ursprüngliches XML Dokument aus der Datenbank wiederherstellen) Normalisierung (XLink bzw. Join nicht immer vorhanden) Referentielle Integrität – nur auf Dokumentenebene (DTD, XSchema, ...) 2006-01-24

Literatur http://dx.doi.org/10.1145/383034.383038 http://csdl.computer.org/comp/proceedings/icde/2002/1531/00/15310335.pdf Enderle Jost, XML in Datenbanken, Informatik Spektrum 24.12.2001, S.357-368 2006-01-24

Danke Schön