Oracle XML DB - Conceitos iniciais

Banco de Dados XML
Diego A. Lusa,
Mateus H. Dal Forno
Universidade de Passo Fundo
Programa de Pós Gradua¸cão em Computa¸cão Aplicada - PPGCA
14 de novembro de 2014
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Sum´ario
1. Conceitos B´asicos
2. Oracle XML DB
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XML - eXtensible Markup Language
Linguagem criada para descrever dados
É uma linguagem de marca¸cão que não apresenta um conjunto de
tags pré-definidas
É extens´ıvel e muito utilizada na Web e em arquiteturas SOA
Exemplo
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<alunos>
<aluno>
<nome>Fulano</nome>
<sobrenome>de Tal</sobrenome>
<matricula>112233</matricula>
</aluno>
</alunos>
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XML - namespaces
É um método utilizado para evitar conflitos de nome dos elementos
no XML
Qualifica o elemento
Um nome qualificado (QName) é composto pelo namespace + nome
do elemento, no formado {Namespace}:nome
Utiliza-se prefixos para facilitar o uso de namespaces
Por conven¸cão, um namespace é declarado no formado de uma URI
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XML - namespaces
Exemplo
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<alunos xmlns="http://upf.br/alunos">
<mstr:aluno xmlns:mstr="http://upf.br/mestrado">
<nome>Fulano</nome>
</mstr:aluno>
<grd:aluno xmlns:gdr="http://upf.br/graduacao">
<nombre>Fulano</nombre>
</grd:aluno>
<doc:aluno xmlns:doc="http://upf.br/doutorado">
<name>Fulano</name>
</doc:aluno>
</alunos>
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XML Schema
Define a estrutura de um determinado de uma arquivo XML
Consiste na defini¸cão da hierarquia e dos tipos de dados que podem
ser utilizados nas instâncias XML
Provê um mecanismo para valida¸cão da estrutura de uma instância
XML
Alternativa para o DTD (Document Type Definition)
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XML Schema
Exemplo
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:mstr="http://upf.br/mestrado" targetNamespace="http://upf.br/mestrado"
attributeFormDefault="qualified">
<xsd:complexType name="aluno">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="nome" minOccurs="1" maxOccurs="1" />
<xsd:element name="sobrenome" minOccurs="0" maxOccurs="1" />
<xsd:element name="matricula" minOccurs="0" maxOccurs="1" />
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>
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XPath
Linguagem utilizada para localizar informa¸cões em arquivos XML
Oferece um conjunto de operadores e uma sintaxe formal de consulta
Utiliza-se a hierarquia do schema definido para gerar as consultas
É utilizada conjuntamente à linguagem XSLT
Exemplo
/alunos/aluno[0]/nome/text()
/alunos/*:aluno[name = ’Fulano’ and age>10]/id
/alunos/doc:aluno/matricula
/catalogo/album[@artista="Yanni"]
/catalogo/album[@artista="Yanni" and @ano=2014]
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XQuery
XQuery é o SQL para cole¸cões XML
Utiliza um conjunto espec´ıfico de fun¸cões e utiliza a XPath como um
dos recursos
Acrônimo FLOWR (pronuncia-se Flower):
for: Itera sobre uma cole¸cão de dados
let: Declara variáveis e atribui a elas valores
where: É uma condi¸cão aplicada a sele¸cão da cole¸cão
order by: Ordena a sa´ıda
return: Retorna os valores desejados
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XQuery
Exemplo
for $x in doc("gastos.xml")/gastos/rio-grande-sul/passo-fundo
where $x/total>30.000 and $x/ano = 2014
order by $x/total descending
return $x/total
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XSLT - EXtensible Stylesheet Language Transformations
Utilizada para transformar documentos XML entre diferentes
estruturas
Utiliza XPath para navegar entre a estrutura do documento de origem
Oferece diversas fun¸c˜oes nativamente
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XSLT - EXtensible Stylesheet Language Transformations
Exemplo
<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
<xsl:template match="/">
<html>
<body>
<h2>Convidados</h2>
<ul>
<xsl:for-each select="eventos/evento[@nome=’ERBD’]/convidados/convidado">
<li><xsl:value-of select="nome"/></li>
</xsl:for-each>
</ul>
</body>
</html>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>
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Caracter´ısticas básicas
É um conjunto de tecnologias para banco de dados Oracle, voltadas
a:
Armazenamento de dados XML
Cria¸cão de dados em formato XML
Acesso, busca, valida¸cão, transforma¸cão, conversão e indexa¸cão de
dados XML
Inclu´ıdo como parte do Oracle Database a partir da versão Oracle9i
Release 2 (9.2)
Provê meios para interoperar SQL e XML
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XMLType
Tipo de dado SQL nativo criado para armazenar documentos XML
Pode-se utilizá-lo como coluna, variável ou argumento em fun¸cões e
procedimentos
Também é poss´ıvel criar uma tabela do tipo XMLType
Apenas estruturas XML bem formadas são aceitas pelo tipo XMLType
Adicionalmente, os documentos podem ser validados com um XSD
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Cria¸c˜ao das tabelas e usu´ario
Exemplo
--Opcional
CREATE USER xmldb_example identified BY xmldb;
GRANT CONNECT,resource TO xmldb_example;
CREATE TABLE xml_documento (
doc_id NUMBER NOT NULL,
descricao varchar2(200) NOT NULL,
documento xmltype NOT NULL,
CONSTRAINT pk_xml_documento PRIMARY KEY(doc_id)
);
CREATE TABLE xml_documento_objeto OF xmltype;
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Inser¸c˜ao de dados
Exemplo
insert into xml_documento values (
1, ‘Turma 2013’, XMLTYPE(
’<?xml version="1.0"?>
<crs:cursos xmlns:crs="http://upf.br/cursos">
<cr:curso tipo="mestrado" xmlns:cr="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno>
<nome>Fulano</nome>
</aluno>
<aluno>
<nome>Ciclano</nome>
</aluno>
</alunos>
</cr:curso>
<cr:curso tipo="doutorado" xmlns:cr="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno>
<nome>Fulano 2</nome>
<matricula>doc12345</matricula>
</aluno>
<aluno>
<nome>Ciclano 2</nome>
</aluno>
</alunos>
</cr:curso>
</crs:cursos>’)
); 17 / 37

Inser¸c˜ao de dados
Exemplo
insert into xml_documento_objeto values (XMLTYPE(
<crs:cursos xmlns:crs="http://upf.br/cursos">
<cr:curso tipo="mestrado" xmlns:cr="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno>
<nome>Fulano</nome>
</aluno>
<aluno>
<nome>Ciclano</nome>
</aluno>
</alunos>
</cr:curso>
<cr:curso tipo="doutorado" xmlns:cr="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno>
<nome>Fulano 2</nome>
</aluno>
<aluno>
<nome>Ciclano 2</nome>
</aluno>
</alunos>
</cr:curso>
</crs:cursos>’));
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Atualiza¸cão de dados
Parâmetros do procedimento updateXML:
xmltype instance: Instância XML
xpath string: Expressão XPath que identifica o valor a ser atualizado
value expr: Novo valor
namespace string: Declara¸cão dos namespaces utilizados na XPath
Exemplo
select * from XML_DOCUMENTO_OBJETO;
-- Atualizando primeiro aluno do mestrado
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value =
updateXML(o.OBJECT_VALUE,’/cs:cursos/c:curso[@tipo="mestrado"]/alunos/aluno[1]/nome/text()’,
’Aluno atualizado’,’xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso" xmlns:cs="http://upf.br/cursos"’);
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Atualizando dados
Para inserir novos valores dentro da estrutura do XML pode-se
utilizar os procedimentos:
insertChildXML
insertChildXMLBefore
insertChildXMLAfter
appendChildXML
Dentre os argumentos do procedimento está a expressão XPath que
indica o ponto exato da inser¸cão
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Parâmetros do procedimento insetChildXML:
xmltype instance : Instância XML
xpath string: Expressão XPath que identifica onde inserir o novo valor
child expr: Subexpresão XPath referente ao que será inserido
value expr: Fragmento de XML, do tipo XMLType, que irá compor o
que foi definido em child expr
Exemplo
--Inserindo novo aluno de mestrado
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value =
insertChildXML(o.OBJECT_VALUE,’/cs:cursos/c:curso[@tipo="mestrado"]/alunos’,’aluno’,XMLType(’
<aluno>
<nome>Novo aluno inserido</nome>
<matricula>mst:12345</matricula>
</aluno>
’),
’xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso" xmlns:cs="http://upf.br/cursos"’);
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Parâmetros do procedimento insertChildXMLbefore:
xpath string: Expressão XPath que identifica o elemento pai
child expr: Expressão XPath - Inserir antes de quem?
value expr: Fragmento de XML, do tipo XMLType, que a ser inserido
Exemplo
--Inserindo novo curso
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value = insertChildXMLbefore(o.OBJECT_VALUE,
’/cs:cursos’,--quem eh o pai
’c:curso[@tipo="doutorado"]’,--em relacao a quem?
XMLType(’
<c:curso tipo="graduacao" xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno/>
</alunos>
</c:curso>
),-- o que?
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Parâmetros do procedimento insertChildXMLafter:
xpath string: Expressão XPath que identifica o elemento pai
child expr: Expressão XPath - Inserir depois de quem ?
value expr: Fragmento de XML, do tipo XMLType, a ser inserido
Exemplo
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value = insertChildXMLafter(o.OBJECT_VALUE,
’/cs:cursos’,
’c:curso[@tipo="doutorado"]’,
XMLType(’
<c:curso tipo="fundamental" xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso">
<alunos>
<aluno/>
</alunos>
</c:curso>
’),-- o que?
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Parˆametros do procedimento appendChildXML:
xpath string: Express˜ao XPath que onde inserir o novo fragment
value expr: Fragmento de XML, do tipo XMLType, a ser inserido
Exemplo
--Adicionando aluno ao curso
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value = appendChildXML(o.OBJECT_VALUE,
’/cs:cursos/c:curso[@tipo="fundamental"]/alunos’,--em relacao a quem?
XMLType(’
<aluno>
<nome>Fulano do fundamental</nome>
</aluno>
’),-- o que?
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Parˆametros do procedimento deleteXML:
xpath string: Express˜ao XPath que onde indica o fragmento a ser
removido
Exemplo
--Eliminando nodo
update XML_DOCUMENTO_OBJETO o set o.object_value = deleteXML(o.OBJECT_VALUE,
’/cs:cursos/c:curso[@tipo="doutorado"]/alunos/aluno[matricula="doc34512"]’,--em relacao a quem?
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Consultas ao conteúdo XML
Parâmetros do método extract:
xpath string: Expressão XPath que define a consulta a ser executada
Também pode-se utilizar a fun¸cão extract, a qual recebe como um
dos parâmetros uma instância XML
Exemplo
--Recupera o nome do primeiro aluno dos cursos de mestrado
select d.descricao, d.DOCUMENTO.extract(
’/cs:cursos/c:curso[@tipo="mestrado"]/alunos/aluno[1]/nome/text()’,
’xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso" xmlns:cs="http://upf.br/cursos"’
).getStringVal() as valor from xml_documento d;
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Consultas ao conte´udo XML
Exemplo
--Recupera o tipo de curso que possui um aluno com nome = ’Fulano’
’/cs:cursos/c:curso[alunos/aluno/nome ="Fulano"]/@tipo’,
--Quantos alunos os cursos de doutorado tem?
’count(/cs:cursos/c:curso[@tipo="doutorado"]/alunos/aluno)’,
--Quantos alunos os cursos de doutorado e mestrado juntos possuem?
’count(/cs:cursos/c:curso[@tipo="doutorado" or @tipo="mestrado"]/alunos/aluno)’,
--Utilizando a tabela do tipo XMLType
select o.extract(
’/cs:cursos/c:curso[alunos/aluno/nome ="Fulano"]/@tipo’,
’xmlns:c="http://upf.br/cursos/curso" xmlns:cs="http://upf.br/cursos"’).getStringVal()
as total from XML_DOCUMENTO_OBJETO o;
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Utilizando XSLT
Parâmetros do procedimento XMLSerialize:
DOCUMENT ou CONTENT: Especifica o tipo documento. Se
informado DOCUMENT, o XML informado precisa ser válido. Se
informado CONTENT, o conteúdo deve ser um XML válido, mas não
precisa apresentar apenas um elemento raiz
valor: Conteúdo XML no formato textual
Parâmetros do método transform:
xmltype instance : Código da transforma¸cão do tipo XMLType
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Utilizando XSLT
Exemplo
--XMLSerialize cria uma string ou lob com o conteudo. Se informar document, o motor xml valida a estrutura
select XMLSerialize(
DOCUMENT o.transform(XMLType(’<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0"
xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"
xmlns:cr="http://upf.br/cursos/curso"
xmlns:crs="http://upf.br/cursos">
<xsl:template match="/">
<html>
<body>
<table>
<tr>
<th>Nome</th>
<th>Matricula</th>
</tr>
<xsl:apply-templates />
</table>
</body>
</html>
</xsl:template>
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Utilizando XSLT (continua¸c˜ao. . . )
Exemplo
<xsl:template match="/crs:cursos/cr:curso[@tipo=’’mestrado’’]">
<xsl:for-each select="alunos/aluno">
<tr>
<td>
<xsl:value-of select="nome"/>
</td>
<td>
<xsl:value-of select="matricula"/>
</td>
</tr>
</xsl:for-each>
</xsl:template>
<xsl:template match="text()"/>
</xsl:stylesheet>’))) as to_html from XML_DOCUMENTO_OBJETO o;
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Utilizando XQuery
Parâmetros do procedimento XQuery:
xmltype instance: Expressão XQuery válida em formato texto.
Qualquer valor inválido é criticado pelo construtor.
PASSING: Cláusula que informa a instância XML a ser submetida à
XQuery
RETURNING CONTENT: Indica que o resultado deve ser retornado
como uma fragmento XML.
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Utilizando XQuery
Exemplo
--Utilizacao de funcoes XMLQuery
SELECT
XMLSerialize( document XMLQuery(
’declare namespace cr=’’http://upf.br/cursos/curso’’;
declare namespace crs=’’http://upf.br/cursos’’;
<html>
<body>
<table>
<tr>
<td>Nome</td>
<td>Matricula</td>
</tr>
{
for $curso in /crs:cursos/cr:curso
where $curso/@tipo eq ’’mestrado’’
return
for $aluno in $curso/alunos/aluno
return <tr>
<td>{$aluno/nome}</td>
<td>{$aluno/matricula}</td> </tr>
}</table>
</body>
</html>
’ PASSING X.DOCUMENTO RETURNING CONTENT) ) AS TO_HTML FROM XML_DOCUMENTO X;
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Trabalhando com XML Schema
Parâmetros do procedimento REGISTERSCHEMA, package
DBMS XMLSCHEMA:
schemaurl: Identificador único do schema, no formato de uma URL
schemadoc: XML Schema válido, em formato textual
A package DBMS XMLSCHEMA contém outros procedimentos
que não serão abordados neste momento
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Trabalhando com XML Schema
Exemplo
BEGIN
DBMS_XMLSCHEMA.REGISTERSCHEMA(
schemaurl=>’http://upf.br/schemas/alunos.xsd’,
schemadoc=> ’<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:al="http://upf.br/aluno"
targetNamespace="http://upf.br/aluno" elementFormDefault="qualified">
<xsd:element name=’’alunos’’>
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
<xsd:element name="aluno" type="al:TAluno" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"/>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
<xsd:complexType name="TAluno">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="nome" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
<xsd:element name="matricula" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>’);
END;
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Trabalhando com XML Schema (continua¸c˜ao. . . )
Exemplo
CREATE TABLE alunos OF XMLType
XMLTYPE STORE AS CLOB
XMLSCHEMA "http://upf.br/schemas/alunos.xsd"
ELEMENT "alunos";
insert into alunos values(
XMLType(
<a:alunos xmlns:a="http://upf.br/aluno"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://upf.br/aluno
http://upf.br/schemas/alunos.xsd">
<a:aluno>
<a:nome>Nome para teste</a:nome>
<a:matricula>23325</a:matricula>
</a:aluno>
<a:aluno>
<a:nome>Nome para teste 2</a:nome>
</a:aluno>
</a:alunos>’
)
);
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Trabalhando com XML Schema (continua¸c˜ao. . . )
Exemplo
insert into alunos values(
XMLType(
<a:alunos xmlns:a="http://upf.br/aluno"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://upf.br/aluno
http://upf.br/schemas/alunos.xsd">
<a:aluno>
<a:nome>Nome para teste</a:nome>
</a:aluno>
<a:aluno>
<a:nome>Nome para teste 2</a:nome>
</a:aluno>
</a:alunos>’
)
);
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Verifica¸cões
Método isSchemaBased: Retorna 1 se uma determinada instância
XML tem associada uma URI de XML Schema. O valor 0 é retornado
quando não há associa¸cão
Método isSchemaValid: Valida a instância de XML contra o seu
XML Schema. O valor 1 indica sucesso e 0 indica falha
Método isSchemaValidated: Indica se a instância XML foi validada
contra um XML Schema ou não
Exemplo
--indica se o xml eh baseado no XSD
select o.isSchemaBased() from alunos o;
--indica se o xml eh valido
select o.isSchemaValid() from alunos o;
--indica se o schema foi validado
select o.isSchemaValidated() from alunos o;
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