XML: Esquema e DTD. Revisão: Conceitos Básicos. Revisão: Modelo de Dados. 3. Modelagem de Dados XML Exemplo: Livrarias online. Mirella M.

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1 Revisão: Conceitos Básicos XML: linguagem usa tags para qualquer semântica Por quê? Flexível, padrão, auto-descritivo, metadados no documento, legível e disponível em qualquer língua Onde? MS Office, Adobe, Open Office Como? BLOB/CLOB, Shredding XML Nativo XML: Esquema e DTD Mirella M. Moro 2 Revisão: Modelo de Dados XML: conceitos básicos O que, quando, porque, onde, como Modelos de Banco de Dados XML Nativo [próximo slide] Fundamentos do Modelo Casos de Uso 3 XML Nativo Documento <Library> <book units= 14 > <>Adventures of Huckleberry Finn</> <author><last>twain</last> <first>mark</first> </author> <year>2002</year> <otherinfo> <isbn> </isbn> <collection>penguin Classics</collection> <publisher>penguin Classics</publisher> </otherinfo> <book units= 5 > atributo elemento <>How the Grinch Stole Christmas!</> <author>dr. Seuss</author> <publisher> Random House</publisher> <year>1957</year> <isbn> </isbn> <DVD units= 2 rated= PG > <>The Grinch</> <director><last>howard</last> <first>ron</first></director> <actors><actor>jim Carrey</actor> <actor>taylor Momsen</actor> </actors> <studio>universal Studios</studio> <year>2001</year> </DVD> </Library> valor units book year author otherinfo last first isbn publisher collection units Representação Árvore Library book author year publisher isbn DVD units year rated studio director actors last first actor actor Exemplo: Livrarias online 3. Modelagem de Dados XML 1. Exemplo: livrarias online 2. Uma metodologia 3. Estudo de caso 4. Padrões de modelagem 6

2 <?xml version='1.0'?> <!--book list from all sources --> <books> <!--Amazon --> <book FreeSuperSaving="yes" SurpriseMe="yes" > <> Beginning XML, 4th Edition (Programmer to Programmer) </> <author>david Hunter</author> <author>jeff Rafter </author> <author>joe Fawcett </author> <author>eric van der Vlist </author> <author>danny Ayers </author> <author>jon Duckett </author> <author>andrew Watt </author> <author>linda McKinnon </author> <type>paperback</type> <list_price>$39.99</list_price> <our_price>$26.39</our_price > <you_save>16.60</you_save> <perc>34%</perc> <buy_used>$21.20</buy_used> </books> 7 8 <!--Bookpool --> <book fig="fig3"> <>Professional XML</> <author>bill Evjen, et al</author> <type>paperback</type> <publisher>wrox Press</publisher> <date_published> <month>march</month> <year>2007</year> </date_published> <id> </id> <usually_ships_in instock= no >24 hours</usually_ships_in> <list_price>$49.99</list_price> <our_price>$25.50</our_price> <you_save>36%</you_save> 9 10 <! Barnes & Nobel--> <book fig="fig "> <>Beginning XML</> <author>david Hunter</author> <author>jeff Rafter</author> <author>joe Fawcett</author> <author>eric van der Vlist</author> <type>paperback - REV</type> <date_published>may 2007</date_published> <usually_ships_in instock="yes">24 hours</usually_ships_in> <isbn type="13"> </isbn> <sales_rank>33,095</sales_rank> <our_price>19.99</our_price> <you_save>20%</you_save> </books> <!-- Amazon --> book FreeSuperSaving SurpriseMe author* type list_price our_price you_save perc buy_used <! BookPool --> book fig author* type publisher date_published month year id usually_ships_in instock list_price our_used you_save <! Barnes & Nobel--> book fig author* type date_published usually_ships_in instock isbn type sales_rank our_price you_save ± Mesma info Vocabulário? Elementos? Atributos? 11 12

3 3.2. Uma Metodologia p/ Modelagem Fase Modelo Relacional Modelo XML Conceitual: semântica Entidades, atributos, tipo, relacionamentos, restrições. Diagrama ER. Nomes (taxonomia, vocabulário), relacionamentos. Lógica: Tabelas, colunas, Elementos, atributos, valores, estrutura relacionamentos, visões. Formas normais, modelo relacional, DDL. relacionamentos (aninhamento). DTD, XML Schema. Física Implementação e otimização: armazenamento e partições, índices, caminhos de acesso. DDL. Escrever esquema, instâncias, otimizações: armazenamento e partições, índices, unidades reusáveis Estudo de Caso Como modelar com o modelo Relacional quando se tem uma grande variabilidade de esquema 1) Produtos em um E-Catalog Loja de departamentos que vende de camisas a TVs Projeto Relacional???????????????? [MORO, LIM, SIGMOD 2007] Estudo: Modelagem Relacional Modelagem E-Catalog PROD (id, price, size, color, fabric, weight, screensize, stereo ) PROD (id, price) TSHIRT(size, color, fabric, FK to PROD) TV(weight, screensize, stereo, FK to PROD) PROD (id, attribname, attribvalue) PROD (id, price, XMLdescription) required sparse, optional Modelo plano Simples, NULL Categorias Complexo, sem NULL Junção Vertical Simples, junções XML Simples, flexivel, sem null e junções Muitas opções de modelagem Russian Doll, Salami Slice, Venetian Blind propostas por Roger Costello (xfront.com) Quarta opção: Garden of Eden Outras opções Fazer todos os atributos globais?! Padrões de Modelagem XML Schema E-Catalog Endereço Endereço permanente Endereço de cobrança Endereço de envio Russian Dolls <element name="purchaseorder"> <element name="address" minoccurs="1" maxoccurs="1"> Aninhado <element name="permaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element name="billtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element name="sendtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> Bonecas Russas Um elemento global Todos os outros elementos aninhados Fácil de usar Sem reusabilidade Mudanças dentro do escopo 17 18

4 Salami Slices Venetian Blinds <element name="permaddress" type="string"/> <element name="billtoaddress" type="string"/> <element name="sendtoaddress" type="string"/> <element name="address"> <element ref="data:permaddress" minoccurs="1"/> <element ref="data:billtoaddres" minoccurs="1"/> <element ref="data:sendtoaddress" minoccurs="1"/> <element name="purchaseorder"> <element ref="data:address" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> Fatias de Salame Todos os elementos são globais Reusabilidade Mudanças globais Complexidade Apenas elementos no nível superior 19 <complextype name= taddress > <element type="data:permaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element type="data:billtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element type="data:sendtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> <complextype name= tpurchase > <element type="data:taddress" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <element name="purchaseorder" type="data:tpurchase"/> Venezianas Um elemento global Todos os demais são locais: através de tipos complexos e grupos Reusabilidade Complexidade, expõe tipos Maioria dos tipos no nível superior 20 Garden of Eden <complextype name="taddress"> <element type="data:permaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element type="data:billtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element type="data:sendtoaddress" type="string" minoccurs="1"/> <element name="purchase"> <element name="address" type="taddress"/> Jardim do Eden Elementos e tipos são globais Reusabilidade: elementos e tipos Complexidade, difícil leitura Tudo no nível superior 21 RUSSIAN DOLLS Sem reusabilidade Mudanças locais VENETIAN BLINDS SALAMI SLICES Reusabilidade Mudanças globais GARDEN OF EDEN <purchaseorder number="10293"> <permaddress></permaddress> <billtoaddress></billtoaddress> <sendtoaddress></sendtoaddress> </purchaseorder> <purchaseorder number="10293"> <address type= permaddress ></address> <address type= billtoaddress ></address> <address type= sendtoaddress ></address> </purchaseorder> <purchaseorder number="10293"> <permaddress> <address></address> </permaddress> <billtoaddress> <address></address> </billtoaddress> <sendtoaddress> <address></address> </sendtoaddress> </purchaseorder> <purchaseorder number="10293"> <address> <permaddress></permaddress> <billtoaddress></billtoaddress> <sendtoaddress></sendtoaddress> </address> </purchaseorder> 22 Critérios para escolher Flexibilidade Vocabulário, namespaces Reuso: Quais estruturas precisam ser reutilizadas? Todas? Por várias aplicações diferentes? Especialização: Quais estruturas alguém pode querer modificar? Qual o impacto para estas modificações? Modelagem de Dados XML Exemplo: livrarias online Cada qual com sua informação Diferentes maneiras de representar, nomear Uma metodologia Dados relacionais x dados XML Modelagem relacional vs modelagem híbrida vs modelagem XML Padrões de modelagem Russian dolls, salami slices, venetian blinds, garden of Eden 23 24

5 4.1. Uma Visão Prática de Tags As tags XML delimitam um objeto identificável no fluxo de dados 4. XML e DTDs 1. Visãopráticade tags 2. Regras de estruturação 3. Estruturas hierárquicas 4. DTDs Um elemento XML é formato por uma start-tag (marca inicial) o conteúdo propriamente dito e uma end-tag (marca final) OBRIGATORIAMENTE 26 Uma Visão Prática de Tags A start-tag e a end-tag encontram-se distribuídas nofluxo de dados Objetivo de delimitar objetos identificáveis Exemplo: <pergunta> Vai viajar para <cidade> Porto Alegre </ cidade> segunda? </pergunta> Porto Alegre É uma cidade, assim a tag usada para demarcar a informação recebe o nome de cidade Tipos de Tags Composta <from> <name>carina Dorneles</name> < >dorneles@inf.ufrgs.br</ > </from> Texto <name>carina Dorneles</name> Mista <from>carina Dorneles < >dorneles@inf.ufrgs.br</ > </from> Vazia <profissao><engenheiro/></profissao> Marca composta de outras marcas Marca composta de conteúdo texto Marca composta de outras marcas + conteúdo texto Marca sem conteúdo Visualização da estrutura 4.2. Regras de estruturação Livro Capítulo Capítulo Seção Seção Todas as tags devem ser fechadas: <p> Parágrafo em HTML <p> um possível parágrafo em XML </p> As tags XML são case sensitive <Mensagem> Isto está incorreto </mensagem> <MENSAGEM> Isto é correto </MENSAGEM> <mensagem> Isto é correto </mensagem> 29 30

6 Regras de estruturação As tagsdevem estar bem aninhadas <b> <i>isto é permitido em HTML, mas não em XML</b> </i> <b> <i> Isto é permitido em XML </i> </b> Regras de estruturação TODO documento XML deve possuir uma raiz <titulo>oi</titulo> <capitulo> <secao> Esta seção </secao> </capitulo> <livro> <titulo>oi</titulo> <capitulo> <secao> Esta seção </secao> </capitulo> </livro> Valores de atributos devem estar entre aspas <mensagem data=" "> Esta é uma mensagem enviada em 20 de outubro de 2001 </mensagem> Estruturas hierárquicas Atributos É possível definir regras que expressam como oselementos podem ser combinados (estrutura hierárquica) DTD (Document Type Definition) XML Schema Estruturas hierárquicas recursivas Um elemento pode conter direta ou indiretamente instâncias de si mesmo Um elemento pode conter um número arbitrário de atributos Cada atributo é um par (nome, valor), separados por = Os valores dos atributos são cadeias de caracterese devem ser delimitadas por aspas Um atributo possui um tipo quando é utilizada uma DTD Pode-se associar um valor default a um atributo O que não se pode fazer com um elemento Isso é feito através de uma DTD Atributos Atributos Valores dos atributos: Podem conter espaços Podem começar com caractere numérico Podem conter qualquer caractere de pontuação Exemplo: <livro isbn=" "> <capitulo numero="3"> <secao> <para></para> <para></para> </secao> <secao> <para></para> </secao> </capitulo> <capitulo numero="4"> </livro> Material de Maria Luiza Machado Campos 35 36

7 Elementos x Atributos Elementos x Atributos Não há regras Atributos apresentam algumas restrições Não são extensíveis Não permitem múltiplos valores Não descrevem estruturas Recomendação: em geral, preferir elementos, e usar atributos para informações secundárias Metadados (dados sobre os dados) devem ser representados como atributos Ex: <price currency= US >59.99</price> <book lang= English price= US$59.99 = XML Bible author= Hommer Simpson > <book lang= English > <price currency= US$ > </price> <>XML Bible </> book XML Bible XML Bible book price Lang= English Price= US$59.99 Hommer Simpson Lang= English Currency= US$ DTD ( Define as regras de formação dos elementos e atributos Elementos são declarados com <!ELEMENT> Atributos são declarados com <!ATTLIST> Existem outras declarações que não serão vistas neste curso Declaração de Elemento <!ELEMENT empregados (empregado+)> Existe um elemento empregados, cujo conteúdo é constituído de um ou mais elementos empregado No documento XML <empregados> <empregado> <empregado> <empregado> </empregados> Cardinalidade Exemplo Cardinalidade:+ + *? + um ou mais * zero ou mais? zero ou um Se não houver símbolo de cardinalidade ao lado do elemento, ele é obrigatório <!ELEMENT empregado (nome, inicial-meio?, O elemento empregado é composto de 3 sub-elementos: nome (obrigatório), inicial-meio(opcional), e sobrenome(obrigatório) No documento XML <empregado> <nome>joão</nome> <sobrenome>santos</sobrenome> 41 42

8 Sequência e Escolha <!ELEMENT empregado (nome, inicial-meio, O elemento empregado é composto de 3 sub-elementos: nome, inicial- meio, e sobrenome, nessa ordem <!ELEMENT empregado (nome inicial-meio O elemento empregado é composto de 1 sub-elemento: ou nome ou inicial-meio ousobrenome Sequência e Escolha <!ELEMENT empregado (nome, inicial-meio, <empregado> Doc. XML O elemento <nome>joão</nome> empregado é composto de 3 sub-elementos: nome, inicial- meio, e sobrenome, <inicial-meio>s.</inicial-meio> nessa ordem <sobrenome>santos</sobrenome> <!ELEMENT empregado (nome inicial-meio <empregado> O elemento empregado é composto de 1 sub-elemento: ounome Doc. ou XML inicial-meio <nome>joão</nome> ousobrenome Elemento Textual <!ELEMENT nome (#PCDATA)> Elemento Vazio <!ELEMENT estudante EMPTY> #PCDATA significa Parsable Character Data, ou seja, o conteúdo do elemento será analisado pelo processador que está lendo o arquivo XML No documento XML: <nome>joão da Silva</nome> O elemento estudante não possui conteúdo No documento XML: <estudante/> Elemento Misto <!ELEMENT endereco (#PCDATA cidade)*> Elemento endereço possui texto, e subelemento(s) cidade No documento XML: <endereco>rua das Flores, 45 <cidade>rio de Janeiro</cidade> CEP </endereco> Declaração de Atributos Declarados em uma declaração ATTLIST Nome do elemento que contém o atributo Lista de atributos: nome do atributo tipo do atributo (CDATA, ID, IDREF, etc.) obrigatoriedade (#REQUIRED,#IMPLIED, ou um valor default para o atributo) 47 48

9 Exemplo Exemplo <!ATTLIST empregado codcdata #REQUIRED dept CDATA #REQUIRED > <!ATTLIST empregado codcdata #REQUIRED dept CDATA #REQUIRED > No documento XML: O elemento empregado possui dois atributos cod, e dept <empregado cod= E01 dept= D01 > O tipo de ambos é um texto (CDATA), e ambos são obrigatórios (#REQUIRED) Exemplo completo Deficiências <!ELEMENT empregados (empregado+)> <!ELEMENT empregado (nome, inicial-meio?, <!ATTLIST empregado cod CDATA #REQUIRED dept CDATA #REQUIRED > Arquivo emp.xml <!ELEMENT nome (#PCDATA)> <!ELEMENT inicial-meio (#PCDATA)> <!ELEMENT sobrenome (#PCDATA)> Arquivo emp.dtd <? xml version= 1.0?> <!DOCTYPE empregados SYSTEM emp.dtd > <empregados> <empregado cod= E01 dept= D01 > <nome>joão</nome> <inicial-meio>s.</inicial-meio> <sobrenome>santos</sobrenome> <empregado cod= E02 dept= D01 > <nome>ana</nome> <sobrenome>ferraz</sobrenome> </empregados> 51 Ausência de tipos para os elementos textuais (inteiro, data, string): tudo é tratado como PCDATA Ausência de mecanismos de extensão de tipos (herança) Ausência de mecanismos mais sofisticados de cardinalidade (ex: card. mínima 5, máxima 10) Sintaxe não-xml Entre várias outras 52 Atividades Práticas artigo.zip 53 54