基于XML对如何解决信息孤岛问题的深入研究

1 XML概述

XML是一种用于描述数据的与平台无关的语言。XML及其相关规范以及文档对象模型 (document object model, DOM) 都是基于语言无关性的想法开发出来的, 也就是说, 允许任何程序员在自己选择的语言中使用这些协议和对象模型, 从而为XML的使用者提供了巨大的开发潜力。

2 XML关系型数据库和Java内容仓库的设计模式

2.1 XML的描述机制

为了实现XML数据定义和数据存储的相互分离以及为所有信息共享者提供一个统一的文档结构模式, XML信息描述包括两类文档, 即XML Schema或DTD文档和XML描述文档。XML Schema文档用于描述信息的XML数据语义与模式, 实现元数据描述数据语义和文档结构的定义, 以便有效地进行XML数据处理。XML描述文档则用于生成对应于XML Schema文档模式的数据信息, 存储具体的数据。相对来说, Schema文档比较固定, 而XML描述文件是不断增加的, 两者之间是一对多的关系。仿真分析的输人参数/输出结果、模型参数以及模型和文档的属性信息都是结构化的数据, 这一点正好与XML描述结构数据的特点相符, 比较容易描述成XML文档。考虑XML的特点, 以元素的形式可以完整地将这些信息表达出来, 对各种需要描述的数据信息进行元素定义, 并为每个数据信息定义元素名称和类型。

2.2 Java内容仓库与XML之间的映射机制

Java内容仓库遵循JSR-170规范。JSR-170为了确保跨JCR实现的移植性已经做了许多工作。它促进移植性的方式之一就是使用标准的XML导人和导出特性。通过使用这些工具, 符合规范的仓库内容可以很容易地转移到另一个符合规范的仓库中。使用XML进行序列化的另一个优势是:可以用传统的XML解析工具实现对由内容仓库导出的XML文件进行数据添加、删除数据信息等持久化操作, 并将修改后的XML文件导入到仓库中, 实现对内容仓库的操作。

2.3 XML与关系型数据库之间的映射机制

实现关系数据库存储XML Schemas文档的关键是建立两者之间正确的映射机制。目前, 建立XML Schemas文档与关系数据库之间的映射机制主要有两种方法, 即模板驱动映射方式和模型驱动映射方式。模板驱动映射方式将命令语句嵌入到XML模板中, 让数据传输的中间件执行该模板, 获得执行结果并替换模板中对应的命令语句部分, 从而得到所需要的XML文档。该映射方式简单灵活, 但由于不存在预先定义的XML文档结构和数据库结构的转换模式, 需要针对每一个前端应用定制模板, 编程工作量大, 且仅支持从关系数据库到XML文档的单向映射。模型驱动映射方式通过在XML文档结构和数据库结构之间建立预定义的映射关系模型, 形成一个相对稳定的转换机制, 在XML层次形成可共享的数据结构, 能够更方便地实现数据的双向转换, 而且系统扩展也比较容易。

3 XML、关系型数据库和Java内容仓库映射关系在机械系统仿真分析中的实现

3.1 Java内容仓库→XML Schemas文档→关系型数据库映射的实现

3.1.1 Java内容仓库导出XML Schemas

将内容仓库内容导出为XML Schemas文档, 以下为对应实现方式和部分XML Schemas文档数据内容。

将内容仓库内容导出为XML Schemas文档部分程序:

3.1.2 XML Schemas文档映射为XML关系型数据库

(1) 建立关系型数据库, 一个XML Schemas生成一个关系模式。

(2) 对XML Schemas文档中的每一个元素, 产生关系型数据库的一个表和一个主键列。

(3) 对每一个有混合内容的元素, 创建一个单独表单, 用来存储Meta信息 (最小的数据单元) , 并通过父表的主键和父相关联起来。

(4) 对每一个拥有子元素或者混合内容的子元素, 通过其主键与其子元素关联起来。

3.2 关系型数据库→XML Schemas文档→Java内容仓库映射的实现

3.2.1 关系型数据库映射为XML Schemas文档

(1) 对数据库中的每一个表单创建一个元素。

(2) 对表单中的每一列, 创建与其元素对应的一个属性或只有Meta信息的子元素。

(3) 根据表单中的每个主键/外键的对应关系, 创建该表单元素的子元素。

3.2.2 XML Schemas导出为新的Java内容仓库

XML Schema文档生成新的Java内容仓库的程序为:

其中:“/Projects”为内容仓库的根路径。

4 结语

以XML工具作为Java内容仓库和关系型数据库双向映射的桥梁, 既能够体现关系型数据库对数据操作的优势, 也能够体现Java内容仓库对文件存储, 操作的方便, 利用它们之间的双向映射, 将数据与文件关联起来, 形成一个整体。因此, 利用XML Schemas文档作为中性载体, 可以作为解决Java内容仓库和关系型数据库异构应用问信息共享、关联的一条有效途径。

摘要：本文通过对关系型数据库和JAVA两个系统从概念, 比较, 功能, 设计模式等方面的深入探讨, 有效的解决了信息孤岛问题, 并描述了XML与两个系统之间的映射过程, 以及在机械系统中是怎么实现的。

关键词：信息管理,映射,Java内容仓库,关系型数据库