XML ROTEIRO. Revisão : Banco de Dados REVISÃO. Modelo Relacional SQL. Modelo Avançados XML. Modelo de Banco de Dados. Na Web

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1 ROTEIRO XML CMP151 PPGC Tópicos Avançados em Modelos de Banco de Dados Revisão XML Modelo de Dados XML Casos de Uso Mirella M. Moro 24/04/2008 CMP XML 2 Revisão : Banco de Dados REVISÃO Banco de Dados Banco de Dados na Web Modelos de Banco de Dados Modelo Relacional Modelo Semiestruturado Registros de empregados Contas bancários Video-locadora Pacientes Supermercado... Modelo Relacional SQL Web search Mineração de dados BDs científicos BDs médicos Integração de informações Modelo Avançados XML CMP XML 4 Na Web BD = tecnologia base para qualquer aplicação web Modelo de Banco de Dados Definição Representação matemática dos dados Exemplos Modelo relacional: tabelas Modelo semiestruturado: árvores, grafos Operações nos dados Restrições sobre os dados CMP XML 5 CMP XML 6

2 1. Modelo Relacional Uma relação é uma tabela Nome da Relação Atributos (cabeçalho das colunas) Tuplas (linhas) BDComercial Produto DB2 SQL Server BigTable Empresa IBM Microsoft Google Modelo Relacional Esquema da relação = nome da relação e lista de atributos Opcional: tipos dos atributos Exemplos: BDComercial (produto, empresa) BDComercial (produto: string, empresa: string) Banco de dados = coleção de relações Esquema de Banco de dados = conjunto de todos os esquemas das relações em um banco de dados CMP XML 7 CMP XML 8 2. Modelo Semiestruturado Modelo baseado em grafos (árvores) Motivação Representação FLEXÍVEL Compartilhamento de documentos entre aplicações e sistemas Modelo Semiestruturado GRAFO Nodos = objetos Labels nos arcos (nomes dos atributos) Valores atômicos nas folhas (nodos sem arcos saindo) Flexibilidade = sem restrição: Labels saindo de um nodo Número de sucessores para um label CMP XML 9 CMP XML 10 Modelo Semiestruturado name Joe s bar servedat addr Maple beer name Bud manf A.B. root The bar object for Joe s Bar manf beer name M lob 1995 prize The beer object for Bud Gold Notice a new kind of data. award XML XML: o que, quando, por que, onde, como XML Nativo CMP XML 11

3 XML HTML usa tags para formatação (italic) Criar conjunto de tags para um domínio (ex. genoma), e traduzir dados para documentos apropriadamente marcados (tags) Linguagem usa tags para semântica extensible Markup Language O que XML Modelo de Dados Relacional Normalizado em tabelas (colunas, linhas) Estrutura definida Novo Modelo de Dados Baseado em árvores Representação de dados flexível, estrutura variável Compartilhamento de documentos entre sistemas e base de dados CMP XML 13 CMP XML 14 O que XML É uma metalinguagem não uma linguagem específica Define regras de como marcar o documento não define os nomes usados na marcação Document Type Definition (DTD) para restringir a marcação permitida em uma classe de documentos Todas as linguagens naturais, independente de conjunto de caracteres, orientação de escrita, O que XML <bibliography> Tipo de elemento <paper ID="object-fusion"> <authors> <author>y. Papakonstantinou</author> <author>s. Abiteboul</author> <author>h. Garcia-Molina</author> </authors> <fullpaper source="fusion"/> <title>object Fusion in Mediator Systems</title> <booktitle>vldb 96</booktitle> </paper> </bibliography> Conteúdo, caracters Elemento Conteúdo Elemento Elemento Vazio CMP XML 15 CMP XML 16 XML vs. HTML <h1> Bibliography </h1> <p> <i> Foundations of DB Systems</i>, Elmasri, Navathe <br> Addison-Wesley, 2006 <p> <i> Encyclopedia of DB Systems</i>, Ozsu, Liu, eds. <br> 2008 HTML tags apresentação, estrutura genérica <bibliography> <book> <title> Foundations of DB Systems </title> <author> Elmasri </author> <author> Navathe </author> <publisher> Addison-Wesley </publisher>... </book> <book>... <editor> Ozsu </editor>... </book>... </bibliography> XML tags conteúdo, semântica, (DTD-) específica CMP XML 17 Quando XML Infraestrutura para Internet 1986 SGML (Standard Generalized Markup Language): define como representar documentos estruturados 1991 WWW e HTML 1991 Indústria adota WWW; grande expansão da Internet 1995 Evolução para novos tipos de negócios: baseados em conexão com pessoas do mundo inteiro e conexão de aplicações construídas por vários fornecedores (B2C, B2B) Necessidade de um formato de dados novo e comum (padrão) para ser usado na Internet CMP XML 18

4 Por que XML Flexível Padrão para descrever formato de dados Auto-descritivo, metadados no documento Legível e disponível em qualquer língua Possibilita o conteúdo (informação) de um documento ser separado dos detalhes de apresentação CMP XML 19 Por que XML Auto-descritivo horrível ok muito melhor ÐÏ^Qà ±^Zá^@^@^@^@^@^@^@^@^@^@^@^@ \documentclass{article} <xml version="1.0"> ^@^@^@^@>^@^C^@þÿ^@^F^@^@^@^@^ \begin{document} \title{some Quotations from the <books> ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ Universal Library} ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ <book>... ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ \section{famous Quotes} <title> Some Quotations from the Universal ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿì Á^@q^@^D^@^@^@^R \subsection{by William I} Library</title> ^@^@^@^@^@^@^P^@^@^@^@^@^D^@^ \textbf{\cite[sonnet <section> <title> Famous Quotes XVIII]{shakespeare-sonnets- <subsection> <title> By William I </title> ^@Some Quotations from the Universal Library^M1 1609}} <quote bibref="shakespeare-sonnets-1609"> Famous Quotes^M1.1 By William I^M[2, \begin{verse} Sonnet XVIII]^MShall I compare thee to a <title> Sonnet XVIII</title> Shall I compare thee to a summer's summer's day^mthou art more lovely and day\\ <verse> more temperate.^mrough winds do shake the Thou art more lovely and more <line>shall I compare thee to a summer's darling buds of May,^MAnd summer's lease temperate. \\ day </line> hath all too short a date.^msometime too hot Rough winds do shake the darling <line>thou art more lovely and more the eye of heaven shines,^mand often is his buds of May, \\ gold complexion dimmed.^mand every fair temperate. </line> And summer's lease hath all too short from fair some declines,^mby chance or a date. \\ <line>rough winds do shake the darling nature's changing course untrimmed.^mbut thy Sometime too hot the eye of heaven buds of May, </line> eternal summer shall not fade,^mnor lose shines, \\ </verse> possession of that fair thou owest,^mnor shall And often is his gold complexion Death brag thou wander'st in his dimmed. \\ shade^mwhile in eternal lines to time thou </subsection> growest.^mso long as men can breathe, or <subsection> <title>by William II</title> \qquad So long as men can breathe, eyes can see,^mso long live this, and this or eyes can see,\\ <quote bibref="gates-road-ahead-1995"> gives life to thee.^m1.2 By William II^M[1, \qquad So long live this, and this p.265]^m\223the obvious mathematical gives life to thee. \\ </quote> breakthrough would be development of^man \end{verse} easy way to factor large prime </subsection>... numbers."^mreferences^m[1] W. H. Gates. </section> \subsection{by William II}... The Road Ahead. Viking Penguin, 1995.^M[2] </book> W. Shakespeare. The Sonnets of \bibliographystyle{abbrv} </books> Shakespeare.609.^M^@^@^@^@^@^@^@^ \bibliography{msg} \end{document} CMP XML </universal_library> 20 Por que XML CARACTERÍSTICA HTML SGML XML Regras simples e comuns, fáceis de entender por pessoas com diferentes backgrounds Capacidade de descrever recursos da Internet e seus relacionamentos Capacidade de definir estruturas de informação para diferentes tipos de setores industriais para diferentes tipos de setores industriais Formato é formal o suficiente para computadores e claro o suficiente para pessoas Regras permitem fácil construção de software Suporte robusto para diversas linguagens naturais Onde XML Adotada por produtos geradores de conteúdo Microsoft Office 2003 Adobe PDF, Adobe Photoshop Sun StarOffice, OpenOffice Ferramentas XML estão crescendo, amadurecendo Web services mostraram o seu valor para integração Indústrias e governos estão usando XML para troca de dados CMP XML 21 CMP XML 22 Onde XML Advertising: adxml place an ad onto an ad network or to a single vendor Banking: MBA Mortgage Bankers Association of America credit report, loan file, underwriting Directories: dirxml Novell s Directory Services Markup Language Literature: Gutenberg convert the world s great literature into XML Geospatial: ANZMETA distributed national directory for land information Healthcare: HL7 DTDs for prescriptions, policies & procedures, clinical trials Human Resources: XML-HR standardization of HR/electronic recruiting XML definitions International Dvt: IDML improve the mgt. and exchange of info. for sustainable development Math: MathML Mathematical Markup Language News: NewsML creation, transfer and delivery of news Surveys: DDI Data Documentation Initiative, codebooks in the social and behavioral sciences Travel: opentravel information for airlines, hotels, and car rental places Voice: VoxML markup language for voice applications Wireless: WAP Wireless Application Protocol, wireless devices on the World Wide Web Weather: OMF Weather Observation Markup Format Web Servers: apachexml parsers, XSL, web publishing CMP XML 23 Como XML CLOB/BLOB Armazenar XML como documento texto PROBLEMAS Difícil de consultar e atualizar Não fornece integridade aos dados Uma coluna texto em uma tabela CMP XML 24

5 Como XML XML/SQL Shredding Mapear e reduzir XML em tabelas SQL Consultas XML usando SQL ou SQL/XML PROBLEMAS Cada SGBD SQL tem uma técnica diferente Consulta XML usando SQL, reconstrói dados XML XML NATIVO XML/SQL Shredding Mapear e reduzir XML em tabelas SQL Consulta XML usando SQL, reconstrói dados XML BLOB/CLOB Armazenar XML como documento texto Difícil de consultar e atualizar Várias colunas texto em várias tabelas CMP XML 25 XML Nativo Armazena XML no modo nativo, com ou sem esquema Consulta usando linguagem XML (XQuery, XPath) Utiliza índices XML apropriados CMP XML 26 XML Nativo Documento <Library> <book units= 14 > <title>adventures of Huckleberry Finn</title> <author><last>twain</last> <first>mark</first> </author> <>2002</> <otherinfo> <isbn> </isbn> <collection>penguin Classics</collection> <publisher>penguin Classics</publisher> </otherinfo> </book> atributo elemento <book units= 5 > <title>how the Grinch Stole Christmas!</title> <author>dr. Seuss</author> <publisher> Random House</publisher> <>1957</> <isbn> </isbn> valor </book> <DVD units= 2 rated= PG > <title>the Grinch</title> <director><last>howard</last> <first>ron</first></director> <actors><actor>jim Carrey</actor> <actor>taylor Momsen</actor> </actors> <studio>universal Studios</studio> <>2001</> </DVD> </Library> units book title author otherinfo last first isbn publisher collection units Representação Árvore Library book title author publisher isbn DVD units rated studio title director actors last first actor actor CMP XML 27 XML Nativo, e não SQL Alterar a estrutura de dados... Vantagens de XML SQL = modificar várias tabelas e todo o código de programa, linha por linha Modelagem de dados com tabelas e programas planos Representação de dados depende do código usado Problemas com estruturas complexas Problemas de desempenho com base de dados enormes e complexos Pouca confiança em padronizações XML = modificar um elemento XML Modelagem de dados em XML (estruturado) Representação de dados independente do código Estruturas complexas são bemvindas XML nativo é rápido mesmo para bases de dados complexas e enormes Alta confiança na padronização (W3C) CMP XML 28 XML Nativo, e não SQL Implementação em Meses SQL XML Enterprise Knowledge Management 30 5 Suporte para companhias farmacêuticas M&A Knowledge Management 18 6 Leis e contratos 15 6 Gerenciamento de patentes 9 4 XML Nativo, e não SQL Consulta Relacional em JAVA, SGBD relacional shredding public long queryaccumulation(stringxquery)throws SQLException, IfsException{ AttributeSearchSpecification asp=new AttributeSearchSpecification();StringclassNames[] =newstring[] {"SWAPSTREAM", "CALCULATIONPERIODAMOUNT", "CALCULATION", "FLOATINGRATECALCULATION", "NOTIONALSCHEDULE","NOTIONALSTEPSCHEDULE"}; StringaliasNames[] =newstring[] {"ss","cpa","c","frc","ns","nss"};boolean delbvrs[] = {false,false,false,false,false,false};boolean recbvrs[] = {false,false,false,false,false,false};searchclassspecification scp =new SearchClassSpecification(classNames,aliasNames,delBvrs,recBvrs);scp.addResultClass("sS");asp.setSearchClassSpecification(scp) ;JoinQualification jq1 =new JoinQualification();JoinQualificationjq2 =new JoinQualification();JoinQualificationjq3 =new JoinQualification();JoinQualificationjq4 =new JoinQualification();JoinQualificationjq5 =new JoinQualification(); jq1.setleftattribute("ss","calculationperiodamount"); jq1.setrightattribute("cpa",null); jq2.setleftattribute("cpa","calculation"); jq2.setrightattribute("c",null); jq3.setleftattribute("c","floatingratecalculation"); jq3.setrightattribute("frc",null); jq4.setleftattribute("c","notionalschedule"); jq4.setrightattribute("ns",null); jq5.setleftattribute("ns","notionalstepschedule"); jq5.setrightattribute("nss",null);attributequalificationaq1 =new AttributeQualification(); aq1.setattribute("frc","floatingrateindex"); aq1.setoperatortype("="); aq1.setvalue("usd-libor- BBA");AttributeQualificationaq2 =new AttributeQualification(); aq2.setattribute("frc","daycountfraction"); aq2.setoperatortype("="); aq2.setvalue("act/360");attributequalificationaq3 =new AttributeQualification(); aq3.setattribute("nss","currency"); aq3.setoperatortype("="); aq3.setvalue("usd");searchclausesc1 =new SearchClause(); sc1.setleftsearchqualification(jq1); sc1.setrightsearchqualification(jq2); sc1.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc2 =new SearchClause(); sc2.setleftsearchqualification(sc1); sc2.setrightsearchqualification(jq3); sc2.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc3 =new SearchClause(); sc3.setleftsearchqualification(sc2); sc3.setrightsearchqualification(jq4); sc3.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc4 =new SearchClause(); sc4.setleftsearchqualification(sc3); sc4.setrightsearchqualification(jq5); sc4.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc5 =new SearchClause(); sc5.setleftsearchqualification(aq1); sc5.setrightsearchqualification(aq2); sc5.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc6 =new SearchClause(); sc6.setleftsearchqualification(sc5); sc6.setrightsearchqualification(aq3); sc6.setoperatortype(searchclause.and);searchclausesc7 =new SearchClause(); sc7.setleftsearchqualification(sc4); sc7.setrightsearchqualification(sc6); sc7.setoperatortype(searchclause.and);asp.setsearchqualification(sc7);viewspecification vs;vs=new ViewSpecification("VIEW_SWAPSTREAM",asp,true); vs.addclass(sess, "frc",newstring[] {"FLOATINGRATEINDEX","DAYCOUNTFRACTION"}); vs.addclass(sess, "nss",newstring[] {"CURRENCY","INITIALVALUE"});sess.createView(vs);long sum= 0; Stringsql= "SELECT SUM(INITIALVALUE) FROM VIEW_SWAPSTREAM";PreparedStatement pstmt=databasecon.preparestatement(sql);resultset rset=pstmt.executequery();rset.next();sum=rset.getlong(1);rset.close();pstmt.close();return sum;} CMP XML 29 CMP XML 30

6 XML Nativo, e não SQL Consulta XQuery, SGBD XML nativo sum(/fpml[trade/swap/swapstream/ calculationperiodamount/calculation [notionalschedule/notionalstepschedule/ currency='usd and floatingratecalculation/floatingrateindex='usd-libor-bba' and daycountfraction='act/360']] /trade/swap/swapstream/calculationperiodamount/calculation/notio nalschedule/notionalstepschedule/initialvalue) XML Nativo SGBD XML Nativo TIMBER [Jagadish et al VLDB J. 2002] ROX [Halverson et al VLDB 2004] NeoCore XML Management System (Xpriori) Tamino XML Server (SoftwareAG) TX1 (Toshiba) exist (open source) SGBD Híbrido (relacional + engine nativo) DB2 goes hybrid, Beyer et al IBM Systems Journal, 45(2), 2006 Native Xquery processing in Oracle XMLDB, Liu et al. SIGMOD 2005 CMP XML 31 CMP XML 32 Modelo de Dados XML Regras Fundamentos Casos de Uso Regras Básicas Informação é representada em unidades chamadas Documentos XML Um documento contém um ou mais elementos Um elemento: tem um nome é definido no documento com uma marcação explícita pode conter outros elementos pode ser associado com atributos CMP XML 34 Fundamentos Declaração: <xml version= 1.0 > Componentes de dados lógicos Vocabulário de marcação: elementos, atributos <product category = "mobile phone"> <mfg>nokia</mfg><model>8890</model>... </product> Espaços em branco Dados (caracteres) parseados e não parseados Referências a entidades: &diagram; Comentários: <!-- how interesting --> Instruções de processamento <xml-stylesheet href="catalog-style.css" type="text/css"> Fundamentos Declarações de marcação (DTD) Declarações internas e externas Tipo do elemento raiz Tipos de elementos: EMPTY, children, mixed, ANY <!ELEMENT category (mfg, model, description, clock)> <!ELEMENT description (#PCDATA feature)*> <!ELEMENT clock EMPTY> Tipos de atributos: CDATA, ID, IDREF(-S), ENTITY(-TIES), NMTOKEN(-S) <!ATTLIST clock setting CDATA #IMPLIED alarm (yes, no, dual) "yes" > Notações Entidades CMP XML 35 CMP XML 36

7 Fundamentos Conformidade Bem formado (Well-formed) Tags sintaticamente corretas Tags combinadas (matching tags) Elementos aninhados Todas entidades declaradas antes de serem usadas Válido Bem formado DTD + documento obedece DTD IDs únicos sem IDREFs perdidas Fundamentos Exemplo 1 CMP XML 37 CMP XML 38 Fundamentos Exemplo 2 CMP XML 39 CMP XML 40 Exemplo: DTD <xml version="1.0" > <!DOCTYPE PurchaseOrder [ <!ELEMENT PurchaseOrder (Customer,Supplier,Order)> <!ELEMENT Customer Supplier (Name,Address*)> <!ELEMENT Order (Item+)> <!ELEMENT Name Item Address (#PCDATA)> <!ENTITY ctp "Cambridge Technology Partners"> <!ATTLIST Customer uid ID #REQUIRED > <!ATTLIST Order cid IDREF #REQUIRED > ] > Exemplo: Documento <PurchaseOrder> <Customer uid="c "> <Name>&ctp;</Name> <Address>304 Vassar St.,Cambridge,MA</Address> </Customer> <Supplier> <Name>Computer And Printer Paradise</Name> <Address>45 Seabreeze Dr., Miami, FL</Address> </Supplier > <Order cid="c "> <Item>A brown hat</item> </Order> </PurchaseOrder> CMP XML 41 CMP XML 42

8 Casos de Uso Casos de Uso a. Document-centric XML b. Data integration c. Semi-structured data d. Schema evolution e. Amazon Web Services AWS CMP XML 44 a. Document-centric OS DADOS Documentos projetados para o consumo humano Conteúdo misturado, estrutura irregular, ordem é importante Lease Polypropylene: Technical Legal Intelligence Health Procedures Insurance documentation documents reports documents claims Accident Report No mundo real Elsevier Science Armazena mais de 2TB de dados em Mark Logic 5 milhões de artigos, 60 milhões de citações e resumos, milhares de livros, e 5 mil panfletos Busca e transformação de documentos Autodesk Armazena manuais de software em diversos idiomas Conteúdo armazenado como componentes reusáveis, construídos em manuais CMP XML 45 CMP XML 46 Dentro das aplicações Manage documents Store and retrieve documents by name or ID Find whole documents XML-aware full-text searches XQuery searches Retrieve information Construct list of chemicals from procedure Create table of contents from technical documentation Reuse content Repackage news articles, financial research, etc. Modularize technical documentation for airplanes, ships, etc. Soluções anteriores Store documents in file system or CLOBs Full-text searches over documents Extract and store metadata in relational database SQL queries over metadata Problems include: Don t scale to millions of documents Full-text searches not XML aware SQL queries limited to subset of data Fragile with respect to schema change CMP XML 47 CMP XML 48

9 Por que XML Nativo XML data model handles documents Relational model has no concept of order Query languages good for documents XQuery can extract data, construct new documents XML-aware full-text searches Basic database functionality Transactions, concurrent access, security, etc. No need to glue together disparate systems b. Data integration OS DADOS Integrated from internal and external systems Databases: relational, hierarchical, object-oriented... Application data: PeopleSoft, SAP... Structured files: CSV, spreadsheets, proprietary... Documents: Word, PDF, HTML... XML used as a common data format Non-XML data mapped to XML RDBMS CSV IMS CMP XML 49 XML CMP XML 50 No mundo real Hewlett Packard Uses Ipedo to integrate financial data Sources include RDBMSs, spreadsheets, flat files, PDF, Word Data queried and displayed on internal Web portal Schiphol Airport, Amsterdam Uses Tamino to integrate flight data from 38 systems Gate information, airplane types, baggage carousels, etc. Integrated data used by >50 parties: catering, public display,... Dentro das Aplicações: arquitetura Store and query data locally Pros: Faster, always supported, no load on remote systems Cons: Stale data, more difficult access control Distribute queries across data sources Pros: Live data, easier access control, updates possible Cons: Less support, hard to optimize, loads remote systems CMP XML 51 CMP XML 52 Dentro das Aplicações: esquema For example, address is one field or multiple fields Hardest part of most data integration problems Possible solutions Handle differences in query Convert all documents to common schema or indexes Only query fields where schema is the same Soluções Anteriores Federated relational databases Good for tabular data Can t handle semi-structured or schemaless data Fragile in the face of schema evolution Data integration toolkits Limited or no query capabilities Can t handle schemaless data Fragile in the face of schema evolution CMP XML 53 CMP XML 54

10 Por que XML Nativo XML can model most types of data XQuery is a very good data integration language Query non-xml data as virtual XML documents Can handle schemaless data More flexibility in handling schema evolution c. Semi-structured OS DADOS No formal definition of semi-structured data Common characteristics are: Self-describing May contain fields not known at design time Same kind of data may be represented in multiple ways May be sparsely populated Biological Financial Health Laboratory Catalogs Data Documents Data Data CMP XML 55 CMP XML 56 No mundo real Biological data Field evolves rapidly, making fixed schema impractical BSML and MAGE-ML allow user-defined fields Health data Sparse data, field evolves rapidly, data integration HL7 allows user-defined fields in many places Customer profiles Frequent flier ID, hotel preferences, medical conditions, etc. Sparse data, field evolves rapidly Dentro das Aplicações If all fields are known: Query and modify data according to schema Main problem is data represented in multiple ways If some fields are unknown: Machine can only query and modify known fields Unknown fields must be handled by humans CMP XML 57 CMP XML 58 Soluções Anteriores Many customers didn t have solutions Relational databases not a good choice Schemaless data stored in property/value pairs; hard to query Sparse data can t be stored efficiently Most solutions combined multiple tools Full-text search, grep, proprietary applications Store some data in RDBMS, rest in flat file or CLOB Problems included limited queries, not scalable, hard to evolve Por que XML Nativo XML good at modeling semi-structured data Hierarchical model, self-describing, handles sparse data well Documents can contain arbitrary extensions No schema required Flexible query languages, XML-aware full-text search Can index all fields, including unknown fields CMP XML 59 CMP XML 60

11 d. Schema evolution OS DADOS Schema evolution is normal, but never easy XML schema evolution is faster than relational Standard languages are new and frequently revised XML data exchange exposes organizations to more change XML used in rapidly evolving fields v3.0 FpML FIXML METS HL-7 MAGE-ML In-house Vertical External Dynamic schemas schemas data fields No mundo real If possible, update data and applications Otherwise, handle backwards compatibility... Handle fields according to version Not always possible (find average of field not in all docs)... and forwards compatibility... Ignore (liberal) or reject (conservative) unknown fields... or just play it safe Only query stable fields and let humans handle the rest CMP XML 61 CMP XML 62 Soluções Anteriores Relational databases don t handle schema evolution well New columns must be nullable or have defaults Must migrate existing data May require unloading and reloading data Expensive for large amounts of data or rapid evolution May be impossible (legal reasons, no defaults, other apps,...) Can t handle unknown fields Por que XML Nativo Support multiple versions of same schema Store unknown fields XQuery s flexibility can handle schema differences Native XML databases often outside control of DBAs Frequently cited reason DBAs cautious because of tuning, multiple applications Because native XML databases often used on middle tier CMP XML 63 CMP XML 64 até agora Native XML databases still a new technology Native XML databases being used in the real world Most problems not solvable with relational databases Most common uses are managing document-centric XML, integrating data, and managing semi-structured data Success due to XML data model, XML query languages, and ability to handle schemaless data Native XML databases poised to grow rapidly Companies have lots of XML XQuery almost finished, widely implemented RDBMSs will bring native XML databases to the masses e. Amazon Web Services Amazon.com (2003) $1B investimento tecnológico Sites em 6 países Mais de 7k empregados 9 centros de distribuição pelo mundo Mais de 13,000,000 produtos Entrega em mais de 220 países 31 milhões de clientes em 2002 XML, SOAP, XSLT, HTTP CMP XML 65 CMP XML 66

12 Plataforma tecnológica Amazon.com,.ca,.co.uk,.de,.fr,.co.jp 1-Click Search Reviews Wish List Personalization Similarities Order Pipeline Catalog Payments Associates Shopping Cart Seller Tools Marketplace Forecasting Distribution International much more Products Customers Orders Features Content Web Services Partners needed better access to data Some obtained data feeds (text or XML) Others scraped the site to obtain: Descriptions Images Prices Availability This was expensive and fragile CMP XML 67 CMP XML 68 Web Services The Programmable Web Site: Support for industry standards Remote access to data and functionality Decoupling of data and presentation Creation of a platform to attract software developers Unlocking creativity Leveraging technology investment Web Services Search Browse Product Details Similarities Accessories Availability ListMania/Wishlists/Registry Track Listings Customer Reviews Sales Rank Apparel / Merchant Details Echo / Response Blended Search Text Stream Search XSLT SellerSearch SellerProfileSearch MarketplaceSearch ExchangeSearch Quick-Click Content-Type Switches XML + SOAP Support Remote Shopping Cart Quick PayTM Transactions Exchange Buy Buttons Featured Products AWS Developer Tools Developer Portal CMP XML 69 CMP XML 70 Considerações Finais Resumo O Futuro Exercícios Resumo Modelos de Banco de Dados XML: conceitos básicos XML Nativo [próximo slide] Fundamentos do Modelo Casos de Uso CMP XML 72

13 XML Nativo Documento <Library> <book units= 14 > <title>adventures of Huckleberry Finn</title> <author><last>twain</last> <first>mark</first> </author> <>2002</> <otherinfo> <isbn> </isbn> <collection>penguin Classics</collection> <publisher>penguin Classics</publisher> </otherinfo> </book> atributo elemento <book units= 5 > <title>how the Grinch Stole Christmas!</title> <author>dr. Seuss</author> <publisher> Random House</publisher> <>1957</> <isbn> </isbn> valor </book> <DVD units= 2 rated= PG > <title>the Grinch</title> <director><last>howard</last> <first>ron</first></director> <actors><actor>jim Carrey</actor> <actor>taylor Momsen</actor> </actors> <studio>universal Studios</studio> <>2001</> </DVD> </Library> units book title author otherinfo last first isbn publisher collection units Representação Árvore Library book title author publisher isbn DVD units rated studio title director actors last first actor actor CMP XML 73 O futuro Glesion e Francisco Storing and Querying XML Data using an RDBMS. Daniel e Juliano Conceptual modeling of XML data. André e Leandro XML conceptual modeling with XUML. Silvia e Felipe Zaffari Conceptual modeling for customized XML schemas. Alexandre Torres e Bruno exist: An Open Source Native XML Database CMP XML 74 CMP XML 75 Exercício Considerando as vantagens de XML sobre o modelo relacional Definir um cenário de aplicação para XML Descrever em linhas gerais Justificar por que o modelo XML seria melhor do que o relacional Definir um esboço dos elementos principais e da hierarquia desses elementos (pode ser no formato árvore/grafo) Note que este cenário será utilizado nas próximas aulas sobre XML CMP XML 76