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Cours 3: Base de donnée XML NGUYEN Tuanloc. Contenu XML: DTD et Schémas – Introduction – DTD - démo – XML Schéma – Démo XML Spy XML et les Bases de Données.

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1 Cours 3: Base de donnée XML NGUYEN Tuanloc

2 Contenu XML: DTD et Schémas – Introduction – DTD - démo – XML Schéma – Démo XML Spy XML et les Bases de Données – Introduction – Modèle de données – Langage de requêtes XPATH -démo – Modèles internes Conclusion

3 1. Introduction Un document XML publiable : – Le document XML lui-même – la DTD ou le schéma pour décrire les balises – Une feuille de style pour adapter le format aux besoins La DTD permet de définir son propre langage basé sur XML – Vocabulaire – Grammaire

4 SERVEUR Classical System Management data : - Orders, - Customers, - Bills. Legacy Data Product Catalog Geographical Data Customer Localization Text Data Incident Descriptions Local Network Site 2 Site 3 Site 1 Site 4 CLIENT Site 5 Web Data Pourquoi XML ?

5 Exemple XML Joes Bar Bud2.50Miller3.00 PRICE BAR BARS NAME... BAR PRICE NAME BEER NAME

6 XML est un méta-langage universel pour les données sur le Web qui permet au développeur de délivrer du contenu depuis les applications à d'autres applications ou aux browsers XML promet de standardise la manière dont l'information est : – Échangée (XML) – Personnalisée (XSL) – Retrouvée (XQuery) – Sécurisée (Encryption, Signature) – Liée (XLink) Définition XML

7 XML Un standard d'échange – Lisible : texte balisé avec marquage – Clair : séparation du fond et de la forme – Extensible : supporte les évolutions applicatives – Sécurisé : pare-feu, encryption, signature Développé par le W3C – Pour le Web (Internet, Intranet) – S'étend à l'entreprise et ses partenaires Supporté par les grands constructeurs – IBM, Microsoft.net, SUN, BEA, etc. – Des outils génériques et ouverts

8 Forces et faiblesses de XML Une technologie structurante Clarifie tous les échanges Des standards internes et externes Transversale à l'entreprise – Échanges de données – Bureautique – Sites Web – Bases de données – Intégration e-business Une syntaxe bavarde Un méta-langage, mais de nombreux langages Coûteux en CPU – Parsing Coûteux en mémoire – Instanciation Pourquoi XML ?

9 Validité des documents Document bien formé (Well Formed document) – balises correctement imbriquées – Analysable (parsable) et manipulable – pas nécessairement valide par rapport à la DTD Document valide (Valid document) – bien formé + conforme à la DTD (ou au schéma)

10 2. DTD Permet de définir le «vocabulaire» et la structure qui seront utilisés dans le document XML Grammaire du langage dont les phrases sont des documents XML (instances) Peut être mise dans un fichier (DTD externe) et être appelée dans le document XML

11 Déclaration d'élément simple – Le paramètre définition représente soit un type de donnée prédéfini, soit un type de données composé, constitué lui même d'éléments – Types prédéfinis ANY : L'élément peut contenir tout type de donnée EMPTY : L'élément ne contient pas de données spécifiques #PCDATA : L'élément doit contenir une chaîne de caractère – Exemple Victor Hugo

12 Exemple de DTD

13 3. XML Schéma Un schéma d'un document définit: – les éléments possibles dans le document – les attributs associés à ces éléments – la structure du document et les types de données Le schéma est spécifié en XML – pas de nouveau langage – balisage de déclaration – domaine spécifique xsd: Présente de nombreux avantages – structures de données avec types de données – extensibilité par héritage et ouverture – analysable par un parseur XML standard

14 Objectifs des schémas Reprendre les acquis des DTD – Plus riche et complet que les DTD Permettre de typer les données – Eléments simples et complexes – Attributs simples Permettre de définir des contraintes – Existence, obligatoire, optionnel – Domaines, cardinalités, références – Patterns,... S'intégrer à la galaxie XML – Espace de noms – Infoset (structure d'arbre logique)

15 Le modèle des schémas Déclaration des éléments et attributs – Nom – Typage similaire à l'objet Spécification de types simples – Grande variété de types Génération de types complexes – Séquence (Sequence) – Choix (Choice) – Tas (All)

16 2. XMLSchema Un schéma d'un document définit: – les éléments possibles dans le document – les attributs associés à ces éléments – la structure du document et les types de données Le schéma est spécifié en XML – pas de nouveau langage – balisage de déclaration – domaine xsd: (namespace Présente de nombreux avantages – structures de données avec types de données – extensibilité par héritage et ouverture – factorisation des outils et méthodes XML

17 Diagramme de type (XML Spy) Séquence Choix Tas

18 XML et les Bases de Données 1. Introduction 2. Modèle de données 3. Langage de requêtes 4. Conclusion

19 1. Introduction Générations de BD – Réseau et hiérarchique – Relationnel – Objet-Relationnel 90 - … Web et BD – un rendez-vous manqué – couplage faible par serveur d'applications – le Web est une vaste BD distribuée – la structuration est faible – plutôt orienté documentaire...

20 XML s'impose Intégration des données et méta-données Standard déchange de données universel Les BD ne peuvent rester indifférentes : – nécessité de stocker les documents XML – nécessité de pouvoir interroger ces documents – évolution ou révolution ? Quel modèle de données ? Quel langage d'interrogation ? Quelle intégration avec l'existant ?

21 Limites de SQL Mauvais support de l'imbrication – GROUP BY limités – Généralement dans les éditeurs de rapports SQL3 trop complexe – Requêtes imbriquées difficiles – Méthodes en qualification coûteuse – Références pas très claires Peu adapté à XML – Vision tabulaire – Manipulation par des fonctions (SQL/XML) SQL à 30 ans ! – Inventé en 1970 pour la gestion – XQuery le successeur ?

22 Exemple de documents Le Moulin des Vignes Mougins Dupuis La Licorne Des Moines Paris Dupuis Rose and Crown

23 2. Modèle de données Schémas flexibles et irréguliers – Optionnels, avec ou sans DTD Données auto-descriptives – Balises et attributs Modèle de type hypertexte – Support des références Éléments atomiques ou complexes – Composition par agrégation Types de données variés et extensibles – Textes, numériques, …, types utilisateur

24 Diagramme XML Spy

25 Objectifs BD XML Types XML Schema XPath 2 Puissance de SQL Structure d'arbres Recherche d'information Langage fonctionnel

26 Warehouse Diagram Warehouse Wrapper Source 1Source 2

27 A Mediator Mediator Wrapper Source 1Source 2 User query Query Result

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29

30 1. Quand appelle-on XML ? Pull – Explicite – Implicite Push

31 2. Comment trouver données dans la base de données ? Annuaire/ Intermédiaire Appliqué dans linformatique

32 2. Comment stocker XML ?

33 3.

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35 La syntaxe XPATH - démo Proposé par IBM, MS, AT&T, Data Direct,... Langage fonctionnel type CAML Forme de requête élémentaire – FOR $ in [, $ in ]+ //itération – LET $ := // assignation – WHERE // élagage – RETURN // construction Les forêts sont sélectionnées par des Xpath (document ou collection) Le résultat est une forêt (un ou plusieurs arbres)

36 Exemple 1 : XPath (Q1) Noms de tous les restaurants : – collection(Restaurants)/Restaurant/Nom/text() – collection(Restaurants)/Restaurant/Nom

37 Microsoft SQL Server 2000 – Mapping de XML sur tables défini par assistants exécuté par procédures stockées – Génération de résultats en XML par SELECT … FOR XML Projet Yukon 2003 – SGBD natif ? SQLServer RowSet SQL XMLFiles XPathXQuery XML XMLView

38 Microsoft : SQL Server XML Query Processor Annotated XSD Mapping Schemas XPath XQuery Query XML SQL Server SQL Server Rowsets FOR XML SQLQueries Queries SQLQueries Queries XMLBulkload BCP/SQLXML Updategrams SQL update/ insert/ delete XML

39 5. Conclusion XML peut-il changer les bases de données ? – Recherche en BD semi-structurées – Besoin de schémas faibles (XML Schéma) – Langage de requêtes standardisé (XQuery) – L'effet du Web... Intégration douce à l'Objet/relationnel – Transformation en tables – Gestion du graphe – Support des textes libres niveau élément

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41 Conclusion XML fournit un cadre uniforme pour : – échanger des données structurées (DTD, schéma) – échanger des données semi-structurées (graphes) – interroger des documents (XQuery) – intégrer des sources de données hétérogènes (table, multimédia) Beaucoup de travaux sont en cours – Gestion efficace au sein d'Oracle, de DB2, etc. – Construction de middlewares pull/push fondés sur XQuery – Construction de SGBD pur XML (Xylème, etc.)


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