对关系数据库与XML数据库的比较研究

蠢　！　！　！曼！＝！　薹　圜　对　关系　数据库与　数据库的比较研究　文◎　董婧（曲靖师范学院计算机科学与工程学院　云南曲靖）　摘要：作为当今比较流行的二大数据　库，本文主要分析了ＸＭＬ数据库与关系数据库　之间的关系，结合实例论述了ＸＭＬ丈档的特　点，并对ＸＭＬ文档内容到关系数据库的转换提　出了一种可行的解决思路。　关键词：ＸＭＬ；关系数据库；转换　１、前言　关系数据库系统采用二维表格作为存储　数据的模型，关系数据是结构固定的信息，　通过表与表的关联关系来表达数据之间的关　系，由于其具有数据结构化、冗余度低、程　序与数据独立性强，易于扩充等特点，已成　为目前发展的一大主流，很多大型信息系统　都是建立在结构化数据设计之上。　而随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的飞速发展，网络信息　量急剧膨胀，为了更好地进行信息管理和信　息交换，可扩展标记语言ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）技术应运而生。ＸＭＬ是　ＳＧＭＬ的一个简化版本，它将ＳＧＭＬ的丰富功能　与ＨＴＭＬ的易用性结合到ｗｅｂ的应用中。ＸＭＬ较　传统关系数据库具有其自身的优势，如ＸＭＬ数　据是半结构化的信息，与传统的关系数据库　中的关系数据相比，元素之间的关系通过嵌　套方式表达，表现形式非常灵活：另外其数　据存储不需要使用数据库系统，在任何应用　程序中都可以读写数据，使用起来非常简单　方便，且数据格式统一，因其可以高效地操　作和维护Ｗｅｂ上以指数增长的数据，目前已成　为网上传输数据的重要手段。　２、ＸＭＬ的特点　首先ＸＭＬ文档可扩展能力强［１］，允许用　户自定义标签以及这些标签相关参数的属性　和值；其次其具有良好的数据可重用性：另　外使用ＸＭＬ文档具有较强的平台独立性。ＸＭＬ　可运行在任何平台和操作系统上，具有结构　化和标准化的文件模式；最后，由于数据可　被ＸＭＬ唯一标识，搜索软件无需了解类似传统　数据库的构建情况，因此搜索起来会变得ｆ　分容易。但ＸＭＬ也有其自身的不足，￣ＨＤＴＤ没　有采用ＸＭＬ的语法规则而是基于正则表达式　的，描述能力有限：约束定义能力不足；没　有数据类型的支持；不够结构化，重用的代　价相对较高。　ＸＭＬ文档主要由ＸＭＬ元素构成。每个ＸＭＬ　元素包括３部分：开始标记、元素内容和结束　标记。标记包括六个内容：元素（ｅ１ｅｍｅｎｔ），　属性（ａｔｔ　ｒｉ　ｂｕｔ　ｅ），实体引用（ｅｎｔ　ｉ　ｔ　Ｙ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ），注释（Ｃｏｍｍｅｎｔ），处理指令　（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）￣［ＩＣＤＡＴＡ段。其中　标记是用一对尖括号来表示，元素内容可以　是文本数据，也可以是ＸＭＬ元素，甚至是该　元素本身。其语法和ＨＴＭＬ类似，但是ＸＭＬ的　优势在于其允许用户可以根据需要自行定义　标记，具有十分强的可扩展性。下面是一个　ＸＭＬ文档的实例，描述了一・个歌手的姓名、性　别、所唱曲目等信息。　＜？ｘ　ｍ　１　ｖ　ｅ　ｒ　ｓ　ｉ　ｏ　ｎ＝　１．０　ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝　ｇｂ２３１２　？＞　＜Ｓｉｎｇｅｒ　Ｔａｂ１ｅ＞　＜Ｓｉｎｇｅｒ＞　＜ｓｉｎｇｅｒ　ｎａｍｅ＞￣菲＜／ｓｉｎｇｅｒ　ｎａｍｅ＞　＜ｇｅｎｄｅｒ＞女＜／ｇｅｎｄｅｒ＞　＜ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ＞中国＜／ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ＞　＜ｔｙｐｅ＞Ｐｏｐ＜／ｔｙｐｅ＞　＜／ｓｉｎｇｅｒ＞　＜ｓｏｎｇ＞　＜ｔｉｔｌｅ＞传奇＜Ｉｔｉｔ１ｅ＞　＜ｃｏｍｐｏｓｅｒ＞李健＜／ｃｏｍｐｏｓｅｒ＞　＜ｌｅｎｇｔｈ＞４：２０＜Ｉｌｅｎｇｔｈ＞　＜ｙｅａｒ＞２Ｏ１０＜／ｙｅａｒ＞　＜／ｓｏｎｇ＞　＜ｓｏｎｇ＞　＜ｔｉｔｌｅ＞流年＜／ｔｉｔｌｅ＞　＜ｃｏｍｐｏｓｅｒ＞陈晓娟＜／ｃｏｍｐｏｓｅｒ＞　＜ｌｅｎｇｔｈ＞３：３０＜／ｌｅｎｇｔｈ＞　＜ｙｅａｒ＞２０Ｏ１＜／ｙｅａｒ＞　＜／ｓｏｎｇ＞　＜ＩＳｉｎｇｅｒ　Ｔａｂｌｅ＞　都既要保持数据源内容的完整性，又要保证　数据源结构的可恢复性。因此可采用如下转　换规则［４］：　①单值属性和简单元素直接映射表的　列。　②由复杂元素构成的表，对其内容分类　处理：单值属性和简单子元素映射利用上面　第一个规则；对于复杂子元素，形成对复杂　子元素对象的引用，关系数据库中，实体间　的关系通过外键引用来实现，而在ＸＭＬ数据库　中，实体间的关系通过ＩＤＲＥＦ或ＸＭＬ元素嵌套　来实现，因此当元素形成表后，把该引用改　成主键——外键（Ｐｒｉｍａｒｙ　ｋｅｙｓ——Ｆｏｒｅｉｇｎ　ｋｅｙｓ）的表示形式。　③对于有多值属性需要创建一个单独的　表来存储这些值，包含外键和其父元素所在　表的主键形成的链接。　利用上述规则，可以很方便地将以上的　ＸＭＬ示例文档转换为如下二维表：　ｓｉｎｇｅ１’ｎａｌｌｌｅ　ｏ．ｅｎｄｅｌ　ｎａｔｉｏｎａｌｉｂ＂　ｂ１）ｅ　王菲　女　中国　Ｐｏｐ　表ｌ　Ｓｉｎｚｅｌ　ｔｉｔｌｅ　ｓｉｎ．ｇｅｌ’ｌｌａｌｌｌｅ　ＣＯｉｌｌｐｏｓｅｌ　ｌｅｌｌ　ｈ　Ｖｅａｒ　传奇　王菲　李健　４　２０　２０ｌＯ　流年　王菲　陈晓娟　３：３０　２００１　表２　３、ＸＭＬ数据库与关系数据库的比较　ｘＭ　Ｌ数据库与关系数据库系统相比　［２—３］，有如Ｆ几方面的差异：１．存储形　式：ＸＭＬ数据存储在层次化结构化的文档中，　而关系数据库将数据存储在多个表中。２．存　储数据：ＸＭＬ结点具有元素和属性二种值，而　关系数据库中记录单元只有单一的值。３．存　储顺序：ＸＭＬ元素是有顺序的，而关系数据库　中记录　元是无序的。４．存储数据特点：　ＸＭＬ中元素是可以嵌套的，而关系数据库中记　录单元是原子的。５．递归性：ＸＭＬ元素是可　递归的，而关系数据库［『ｌ几乎不支持递归。６　．数据检索：ＸＭＬ中可以直接检索一个文件中　的数据，而关系数据库往往需要关联检索多　个表的数据。７．数据查询：ＸＭＬ用ＸＭＬ标准查　询语言Ｘｐａｔｈ或Ｘｑｕｅｒｙ查询，而关系数据库用　标准查询语言ＳＱＬ对数据进行查询。　４、ＸＭＬ向关系数据库的转换方案　由上可知ＸＭＬ与关系数据库进行数据转　换的最大困难是由非层次和层次的差别而导　致的。ＸＭ［　数据是半结构化的信息，元素之间　的关系通过嵌套方式表达，有明显的层次结　构，而且表示形式非常灵活。而关系数据是　结构固定的平面化的信息，数据存储在二维　表中，数据之间的关系是通过表与表的关联　关系来表达的。在ＸＭＬ向关系数据库的转换过　程中，无论何种转换方案，在转换结果中，　ＳＯｌ蟮　５、结束语　通过以上对关系数据库￣ＨＸＭＬ数据库的比　较，可发现ＸＤＢ　ｋＬＲＤＢ具有更强的灵活性和可　扩展性，但ＸＭＬ还需解决数据存储、索引、冗　余和查询优化等问题。它和关系数据库之间　存在着大量的数据转换，实例证明本文所提　出的ＸＭＬ向关系数据库的转换方案是可行的，　应用ＸＭＬ作为Ｗｅｂ数据交换的平台，能更好地　进行信息管理和信息交换，随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的　不断发展，ＸＭＬ数据库的应用也必将越来越广　泛。　参考文献：　【ｌ】翁畅平．　基于ｘＭ　Ｌ的数字图书　馆信息组织［Ｊ］．　科技情报开发与经济，　２００８．１　８（１　６）：１　２－１　４．　［２］邓华梅，李肖锋，袁海平．关于ｘＭＬ　数据的存储研究【Ｊ］．科技情报开发与经济，　２００８，１８（２４）：１　５　３－１　５５．　［３】彭其华．网络环境下基于ＸＭＬ的异构　数据交换的研究［Ｊ］．西南民族大学学报：自　然科学版，２００３，２９（６）：７５６—７　５８．　［４】董东，马丽．ｘ　Ｍ　Ｌ数据库和关系　数据库之比较［Ｊ］．　计算机工程与设　计，２００５，２６（８）：２　０９２—２０９９　

２２３