XML数据共享（精选7篇）
XML数据共享 篇1
摘要：为了实现黄委大量数据资源信息的共享与交换, 通过采用元数据、XML等技术, 建设数据资源目录, 对实现黄委大量分布的数据资源的高度共享。
关键词：XML,共享,资源目录
为了管理黄委大量的数据信息, 保证数据资源在各个系统之间进行畅通无阻的共享与交换及对数据资源的快速检索和查询, 通过利用分布式数据库技术、元数据技术和网络技术, 建立以分布式为主、集成式为辅的黄河数据中心和各分中心的元数据管理系统, 开展元数据汇交、数据资源目录建设与管理, 实现对数据资源的有效管理。在系统中采用了Tamino XML Server进行系统的数据资源目录体系管理 (图1) 。
1 元数据库
元数据库主要是对数据中心数据库资源目录体系进行描述, 通过元数据库的建设, 将数据中心资源目录体系中具有的数据库、表、数据项、各种属性等进行描述, 元数据库按照资源目录体系的类别分为共享存储数据元数据库、交换数据元数据库和分布数据元数据库, 分别描述存储在数据中心核心库中的数据、用于交换的数据和目前仍分布存储的数据。元数据库采用XML格式在数据库中存储, 便于资源目录体系与元数据之间的转换。
资源目录体系包括两部分内容:资源结构和资源属性。资源结构通过树装的目录结构, 展现了资源之间的相互关系;资源属性则描述了资源的管理属性 (包括来源、去向、版本等) , 用于控制和管理资源。资源目录体系用元数据库描述的, 主要分为共享存储资源目录体系、交换数据资源目录体系和分布数据资源目录体系。
2 元数据系统设计
元数据的描述主要包括数据中心存储的数据表名、数据来源、数据去向、数据大小、存储位置、交换路径、共享范围、组成结构、各种属性等。同时, 对于各表中包含的基本数据项字段, 类型、长度、代码、取值范围等也需要通过元数据对其进行描述。
元数据主要是对数据中心的资源目录体系进行描述, 因此, 根据其用途可将其分为共享存储目录体系、交换目录体系和分布数据目录体系。其中, 共享存储目录体系主要是针对数据共享存储情况进行描述, 如数据的内容、来源、存储位置等;换目录体系是对数据的交换情况进行描述, 如交换数据的内容、来源, 交换的去向等;分布数据目录体系主要是对分布在黄河水利数据中心的数据进行描述, 如数据的种类、内容、所属单位、共享的程度等。
元数据的重用和各种元数据的互换已成为元数据应用的重要领域, 这样就要求在基于元数据标准的数据整理、结构设计、相关应用等方面有一个详细、全面的规划及设计, 主要包含以下几个方面:基于元数据的专业数据整理;元数据的结构设计;基于元数据的资源目录体系的设计和应用。
3 应用服务平台
应用服务平台是系统建设的软件技术支撑平台, 是支撑系统开发与运行的重要基础设施, 为系统提供统一标准的开发运行环境, 并为应用系统提供数据访问、流程控制和公共信息等功能服务。
数据访问方式主要有通过ODBC、JDBC等数据库接口直接访问数据库;通过应用服务平台的数据库中间件访问数据;以及通过数据资源目录体系管理服务器为应用系统提供通过网络对数据进行查询检索的方法或途径, 以及与数据交换和传输有关信息。
4 结语
在黄河数据中心的建设中, 首次采用XML Server技术开创性的进行了黄委数据资源目录体系 (元数据管理系统) 的建设, 对实现黄委大量分布的数据资源的高度共享、建立黄委数据共享与交换平台, 实现黄河数据中心与各数据分中心间的信息资源共享与交换奠定了基础。
XML数据共享 篇2
建立以健康档案和电子病历为基础的区域卫生信息平台, 不仅可以实现各级医疗机构之间的数据共享, 减少患者的重复检查;也能够满足医疗大数据挖掘的需要, 为疾病的诊治提供一种新的模式。建立区域卫生信息平台的一个关键问题是实现各级医疗机构之间异构数据的共享。
本文以HL7标准为基础, 以XML语言作为电子病历内容的描述性语言, 通过定义XML文档的结构, 实现了不同医院电子病历数据的共享, 解决了建立区域卫生信息平台的数据共享、数据交换和数据一致性问题。
1 电子病历国际标准 (HL7) [1]
HL7是医疗领域不同应用之间电子传输的标准协议, 是医学数据传输的标准。HL7汇集了不同厂商用来设计应用软件之间接口的标准格式, 它将允许各个医疗机构在异构系统之间进行数据共享和交互。
HL7的主要应用领域是医院管理信息系统, 它涉及到病房和病人信息管理、LIS系统、药房系统、PACS系统、收费系统等各个方面。HL7的宗旨是开发和研制医院数据信息传输协议和标准, 规范临床医学和管理信息格式, 降低医院信息系统互连的成本, 提高医院信息系统之间数据信息共享的程度。
HL7是作为规范各医疗机构之间, 医疗机构与病人、医疗事业行政单位之间各种不同信息系统之间进行医疗数据传递的标准。作为标准, 它是开放系统互联 (OSI) 协议的第七层, 即应用层。在HL7通信协议中, 消息 (Message) 是数据交换的基本单位。消息包括规则数据库和程序数据结构代码。具体通信则由构造器 (Builder) 和解析器 (Parser) 负责。
2 XML技术
XML即可扩展置标语言 (ExtensibleMarkuppLanguage) , 它是一种标记文件的语言, 这种语言具有较强的数据描述功能、可扩展性以及一定的结构性。XML是由W3C (全球资讯网标准制定组织) 在1998年2月制定并推荐。在它之前有两种较为熟悉的标志语言:SGML (第一个标准化的信息结构化技术语言) 和HTML (超文本标记语言) 。
XML语言的特点主要有[2,3]:
1) XML为纯文本文件, 与操作系统及软件平台无关。
2) XML采用树形结构组织数据, 运用标记定义数据对象, 在描述复杂的病历数据时具有巨大的优势。
3) XML使数据内容和表现形式相分离, 便于数据的存储、传递和显示。
基于XML的数据共享和交互关键问题是实现数据的标准化和结构化。首先要将被交换的数据转换为XML文档, 接收方只需具有和发送方相同的XML规范文档, 双方就可以进行与平台无关的数据共享和交互。
3 基于XML的电子病历数据共享
3.1 应用流程图
基于HL7和XML的电子病历数据共享分包括以下两个方面:
1) 以HL7为标准, 将医院病历数据规范化为标准的电子病历。
2) 定义XML文档结构, 将异构的电子病历集成到区域医疗平台数据中心, 设计XML文档的存储结构;利用XML的平台无关性, 就可以实现对XML格式的电子病历数据的解析。
图1给出了电子病历数据共享流程图。
3.2 数据解析
3.2.1 XML文档结构
本文基于Web表格的方法定义了XML文档的格式, 便于实现XML数据到关系数据库的映射。要将不同医疗平台异构数据库中的标准化后的XML文档导入到中心数据库中, 要首先定义XML文档的结构。
以下给出一个XML文档的例子:
从中可以看出XML文档的结构。在XML文件中的每一个XML元素就代表数据库中的一个数据项, 一个XML文档就代表关系数据库中的一张表。一个XML文档是由带有起始标记和结束标记的XML元素 (element) 组成, 文档信息包含在这两个标记之间。在XML文件中可以用<Element Typename=”属性名称”content=“xxx”>…</Element Type>来声明元素的内容类型, 可以用<Attribute Typename=“元素类型”type=“xxx”></Attribute Type>来声明元素的数据类型。
3.2.2 XML文档的存储与解析
区域医疗平台中的XML文档的存储方式有三种: (1) 以文件形式存储。 (2) 以数据库的形式存储。 (3) 文件和数据库形式并存。三种存储方式本质上都是将XML模型转换为关系数据模型, 便于病历查询和统计分析[4,5]。
对XML文档的解析主要有三种方法, 本文采用DOM解析XML数据, 由于DOM在解析XML数据的时候是内存消耗很大, 特别是多文档任务解析时容易引起内存空间溢出。因此, 在解析时要定义XML文档的大小。
为了便于分批执行数据加载, 将解析的XML数据存为数据对象, 每个对象中包括表名, 字段名, 字段类型和记录。之后需要查询任务数据库, 根据表映射查找到原表对应的目标表;根据字段映射查找到原字段对应的目标字段。最后将数据对象中的记录存入目标数据库中对应的目标表[6]。
4 结束语
本文以HL7标准为基础, 以XML为电子病历的描述性语言, 实现了不同医院电子病历数据的共享, 结构化的共享数据可以表达任意复杂的病历数据, 也可以基于Internet实现基于Web的病历浏览, 使得医院电子病历数据的交互变得更为流畅。
XML作为一个中间件技术, 非常适合于描述半结构化的病历数据, 通过与医疗数据交互标准HL7相结合, 为区域医疗平台的数据共享提供了一种便捷、有效的方法。
摘要：建立以居民健康档案和电子病历为基础的区域医疗卫生平台是医院信息化未来的发展方向, 但目前医院信息系统所使用的软件不同、电子病历的标准不同, 给各级医院病历数据共享带来困难。针对各个医院使用的医院信息管理系统所产生数据的异构性, 设计了一种基于HL7和XML语言的电子病历数据共享方法, 讨论了XML文档的结构, 标准XML文档的存储及解析问题。
关键词：电子病历,XML,区域卫生信息平台
参考文献
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[5]耿飙, 宋余庆, 梁成全, 陈健美.XML文档到关系数据库映射方法的研究[J].计算机应用研究, 2010, 27 (3) :951-954.
XML数据共享 篇3
关键词：XML,关系数据库,数据交换
一.XML的理论
1.XML简介
XML (extensible markup language, 可扩展的标记语言) 是由World Wide Web Consortium (W3C) 的XML工作组定义地。这个工作组是这样描述该语言的[1]:"XML是SGML (standard generalized markup language, 标准通用标记语言) 的子集, 其目标是允许普通的SGML在Web上以目前HTML (hypertext markup language) 的方式被服务、接受和处理。XML被设计成易于实现, 且可在SGML和HTML之间互相操作。"
XML是一套定义语义标记的规则, 这些标记将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。它不像HTML或格式化程序。这些语言定义了一套固定的标记, 用来描述一定数目的元素。XML是一种元标记语言, 用户可以定义自己需要的标记。这些标记必须根据某些通用的原理来创建, XML标记描述的是文档内容的结构和含义, 而不是描述页面元素的格式化。可用样式单为文档增加格式化信息。文档本身只说明文档包括什么标记, 而不是说明文档看起来是什么样的[2]。
XML是非专有并易于阅读和编写的。这使得它成为在不同的应用间交换数据的理想格式。XML不是第一种公共文档格式, 但它与已有的文档交换格式相比具有很多优点。XML是源文档的最佳格式, 因为它允许用最佳的输出格式, 例如HTML、PDF (portable document format) 和PostScript格式, 并格式化应用程序, 例如电子数据交换 (electronic data interchange, EDI) 。
2.XML与数据库的交互[3]
从技术角度讲, XML和关系数据同属于数据管理的手段。狭义的XML仅仅指一种语言和采用该语言所描述的XML文档, 广义的XML包括XML语言、XML文档以及所有与XML相关的工具和技术, 例如, XML解析器及解析技术, XML转换技术 (XSL、XSML) 等。
XML数据源有多种多样, 根据具体的应用, 大概可分为下面三种:
第一种是XML纯文本文档;
第二种是关系数据库;
第三种来源于其他各种应用数据, 如邮件、目录清单、商务报告等。
第一种来源是最基本的也是最简单的, 将数据存储于文件中, 其最大的优点在于可以直接方便地读取, 或者加以样式信息在浏览器中显示, 或者通过DOM接口编程同其他应用相连, 第二种数据来源是对第一种来源的扩展, 目的是便于开发各种动态应用, 其优点则在于通过数据库系统对数据进行管理, 然后在利用服务器端应用 (如ASP、JSP、Servlet) 等进行动态存取, 这种方式最适合于当前最为流行的基于三层结构的应用开发;第三种数据由于来源广泛, 因此需要具体情况具体对待。
二.关系数据库理论
1.关系数据库简介
关系数据库是目前各类数据库中最重要、最流行的数据库, 它应用数学方法来处理数据库数据, 是目前使用最广泛的数据库系统。关系数据库是建立在集合代数基础上, 应用数学方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。换句话说, 关系数据库是建立在关系模型基础上的数据库。关系模型是由IBM公司的埃德加·科德于1970年首先提出的。现如今虽然对此模型有一些批评意见, 但它还是数据存储的传统标准。
2.关系数据库的局限性
只要有程序, 就会有数据。IT行业最早具有商业价值之一的就是数据管理。自动的数据管理意味着业务能够扩展、具有竞争力, 没有它就不可能。所以毫无疑问机智的商业技术员很早把目光聚集在数据管理市场。在新的数据库产生之前的20年, E.F Codd博士提出的关系型理论找到了出路, 开发出商业的关系型数据库产品。在80年中期, 在IT领域有一个宗教式的信仰, 认为数据的所有理论问题都已经解决, 实践的问题也会随之解决。然而, 很明显, 事实并不是这样。
今天, 数据库所管理的数据发生了根本的变化, 它的基本标志就是从过去仅仅管理由键盘输入的数字、字符等简单数据, 到今天必须管理由各种设备、装置、计算所产生的多种类型的复杂数据。例如, 图形、图像、视频、音频、电子图书与档案、Web网页等等。这一变化给数据库技术带来了很多的挑战, 需要我们研究许多新的问题。关系数据库已经无法胜任这种变化了的应用需求, 可以说它使数据库技术的发展面临一个新的分水岭, 我们必须寻求新的解决办法。
(1) 数据库的一个基本问题就是要找到一个恰当的数据模型来表达它所管理的对象。关系数据库的模型可以简化为普通的表格, 它对于表达键盘输入的数据十分到位。但是, 如果我们用表格表达一本书, 而书里面有文字、图形、图像、数学公式, 还有很多特定领域特殊的内容, 还要分成章节, 这对关系数据库模型而言显然是件十分困难的事情, 它处理不了这么复杂的数据内容与它们之间的结构。
(2) 数据模型的变化意味着查询语言的变化。
(3) 数据的变化, 意味着后端对查询数据的处理要发生变化。过去的对象很简单, 都是一行一行的纪录。现在一个对象除了一部电影、一幅图像、一个电视节目这些对象本身以外, 还有很多关于它们的描述性的东西, 即对象的元数据 (对这些内容特征的描述) 。比如一张照片, 它的颜色、纹理等等, 这使得数据本身呈现一种多维的趋势, 数据库系统必须考虑这样的要求。
(4) 在存储方面, 过去数据存储不太考虑10年、20年这样长期的存储。一般的数据用了一年两年之后, 我们就采取备份的手段, 把它倒到磁带上, 变成离线的, 再放到架子上, 编目进行管理。现在则不同, 一本书, 一部档案, 可能10年、20年以后还要用, 用户只要有需要, 都希望能把它在线地调出来使用。从存储容量的要求来看, 现在的要求跟过去键盘输入时代的要求有天壤之别。如何在计算机里长期保存这样超大规模的数据, 并且实现随时可用的在线访问, 这就需要一个合理的存储系统, 这显然不是仅仅增加磁盘阵列就能解决的问题。
(5) 是对数据的使用。传统的关系数据库保存的都是键盘输入的数据, 对它的使用也很简单, 就是查一条或者一组记录, 然后在终端显示出来。今天, 当我们把一张照片调出来, 看照片要用特定的浏览器。我们把一本书调出来, 需要各种索引服务。存储的对象和服务都产生了很大的变化, 它会反过头来对数据库的支撑技术提出了很多的新要求。比如视频音频的索引技术, 都会与现在关系数据库所处理的常规数据索引有很大的不同。
三.数据交换的现有解决方案
1.利用数据库厂商提供的工具
数据库厂商为了帮助异构数据库进行转换数据, 提供了一些转换工具。但这些工具往往只是提供自己的DBMS访问异构数据库的机制, 通用性较差。常用的有:
(1) SQL Server的DTS工具
DTS工具是Microsoft公司开发的SQL Server数据转换工具。它允许用户在多中数据源之间导入和导出数据或在使用SQL Server的多个计算机之间转移数据库和数据库对象。
(2) Oracle导入/导出工具
Oracle导入/导出 (Export/Import) 主要是用来对Oracle数据库进行逻辑备份, 利用Export导出数据库的转储二进制文件作为数据库Import输入从而达到移植的目的。
2.利用第三方数据库
在网络环境下和不同的操作系统间进行数据转换时可以借助如Access等较小的桌面数据库系统。先对要转出的数据库生成脚本, 生成符合规范的SQL语句, 再在新环境的数据库系统中执行脚本。
3.通用数据库转换工具
通用数据转换工具可以实现不同数据库系统之间的数据定义模式转换和数据转换。此类工具利用ODBC、JDBC等数据访问技术访问各种不同的数据库, 进行类型转换, 然后使用SQL作为标准的数据访问语言进行数据定义、模式转换和数据转换。四.小结
随着各行各业的不断发展, 计算机网络化趋势的加速和网络性能的提高, 使得在关系数据库系统之间进行数据交换的需求越来越迫切, 同时对异构平台的数据交换的要求越来越高。同时随着XML技术的迅猛发展, 使其成为一种被广泛采用的数据表示格式。XML是可扩展的, 与平台无关的, 并且支持国际化。正是因为有了这些强大的功能, 出现了一些与XML相关的数据库管理技术, 数据库对XML的支持越来越好。因此如何利用XML来实现关系数据库系统间的数据交互, 具有现实意义和应用价值。
参考文献
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[5].张正明, 伶俐鹃.异构数据库集成的研究与实现.航空计算技术[J], 2004, 2:33～36
基于XML的数据安全交换 篇4
1 XML安全标准概述
为了保证XML信息的安全性,推动XML应用和安全服务的发展,国际标准化组织W3C和OASIS提出了一系列新的XML安全服务标准,来为以XML作为数据交换载体的应用提供安全性保障。这些标准包括:XML加密(XML Encryption)、XML数字签名(XML Signature)、XML密钥管理规范(XKMS)、XML访问控制标记语言(XACML)等。
1.1 XML加密
XML加密可以为任何类别的数据提供机密性服务。被加密的数据内容同样称为数据对象。数据对象的密码加密结果和加密信息以XML元素的形式存放在文档中,称为加密元素,如果对普通数据对象加密,加密元素为EncryptedData,如果对密钥加密,加密元素为EncryptedKey。为便于描述,本文给出XML加密语法的非正式表示(如图1所示),其中“?”表示出现0次或者1次;“+”表示一个或者多个;“*”代表0个或者更多。
元素EncryptedData标识了整个XML加密,其内容模型只允许有三个子元素:加密算法元素(EncryptionMethod)、密钥信息元素(Keylnfo)和密文数据元素(CipherData)。
加密后的数据有两种(封装或引用)方式存放在密文数据元素(CipherData)中,如果是封装方式,则密文数据直接包含在其CipherValue元素中;如果是引用方式,则CipherData的子元素CipherReference描述了密文数据的存放位置。
1.2 XML签名
XML数字签名可以为任何类别的数据提供数据完整性、消息确认和签字方确认服务。被签字的任意数字内容称为数据对象。数据对象的签字结果加上数字签名信息以XML元素的形式存放在文档中,称为签字元素。签字元素由XML元素Signature表示,为便于描述,本文给出XML数字签名语法的非正式表示(如图2所示),其中“?”表示出现0次或者1次;“十”表示一个或者多个;“*”代表0个或者更多。
图2中,元素Signature标识了整个XML数字签名,它包含了签字信息元素(Signedlnfo),签字值元素(SignatureValue)。密钥信息元素(Keylnfo)和客体元素(Object)四个关键子元素,其内容如下:
1)签字信息元素:它包含与签字相关的所有信息,如数据对象信息、数据对象处理方式以及签字算法等。
2)签字值元素:容纳Base64编码的鉴字值。
3)密钥信息元素:表示密钥信息,以使验证方得到验证密钥。
4)客体元素:可包含任何内容(如数据对象、时间戳等)。
在XML数字签名中,数据对象被摘要,摘要值(和其他信息一起)放在签字信息元素里,接着整个签字信息元素被签字。
1.3 XML密钥管理规范(XKMS)
XKMS定义了分发和注册XML签名规范所使用的公共密钥的方法。XKMS以已有的XML加密和XML数字签名为基础。其关键的思想是提供Web上的可信服务,这样XML应用可以不用太多关注PKI(Public Key Infrastructure,公钥基础设施)细节。XKMS包括了两部分:XML密钥注册服务规范(X-KRSS)和XML密钥信息服务规范(X-KISS)。
X-KISS用于向用户提供密钥和证书服务。分为两类,定位服务和确认服务,前者负责提供密钥和证书,后者负责密钥和证书的合法性检验。X-KRSS用于向密钥和证书的持有者提供密钥管理服务,提供了密钥(证书)注册、密钥(证书)注销、密钥恢复和密钥更新服务。
1.4 XML访问控制标记语言(XACML)
XACML是OASIS讨论制定的用于XML文档访问控制的一种策略描述语言,用来决定是否允许一个请求使用一项资源,比如它是否能使用整个文件,多个文件,还是某个文件的一部分。主要思想是围绕一个四元组
2 XML数据安全交换实例
对于来自外部的数据交换和访问请求,最重要的步骤是验证请求者的身份信息,确认“他”是谁,同时确定访问权限,防止非法访问。由于不同的企业、部门采取不同的访问控制技术、不同的技术实现平台,造成访问控制的安全边界通常局限在企业内部,而给跨边界的互操作带来很大的不便。
XML作为实现跨平台信息交换和提高异构系统之间的互操作性的最佳解决方案的提出,极大地促进了数据交换应用的发展。
下面以一个典型的例子来论述在运用XML进行数据交换的体系结构下如何确保数据的安全。
如图3所示,应用程序A要传送一个XML文档到应用B,分为两个部分完成:代理A传送到消息管理器,再由消息管理器传送到代理B。每个代理都有一对公钥和私钥,消息管理器也有一对公钥和私钥。(1)代理A先对要传送的XML文档数据部分用哈希方法做一个摘要追加在XML文档的后面,利用哈希函数的不可逆防止攻击者对报文修改。(2)用自己的私钥对摘要信息进行非对称加密,完成对这个文档的数字签名。(3)随机生成一个DES对称加密的密钥M对需要加密的数据部分加密。(4)对M用代理B的公钥进行非对称加密,把最后生成的文档传送到消息管理器。消息管理器根据消息头文件发送到目的地,并且告诉代理B这个文档的来源。(5)代理B用自己的私钥对M解密。(6)用解出来的M对加密数据部分解密。(7)得到完整的XML文档用同样的方法做摘要。(8)对附加在文档后面已经加密的摘要用代理A的公钥解密得到原来的代理A做的摘要。(9)比较两个摘要信息,如果一样,说明这个文档的确是代理A发送过来的,则完成了一次完整的数据传输,否则说明可能被篡改过了,要求重传。
数据加密是确保数据安全很重要的部分,对XML文档加密可以加密整个XML文档的数据部分,也可以加密一个XML元素,比如传送到膳食科的学生数据中passwd元素要加密,用对称密钥M加密后,XML文档部分如图4所示。
为了加密后的XML文档仍然能在这个体系上正确地传输,并且要满足安全性的要求,需要对XML消息头作一定的修改。每个消息都有可能包含一个安全性的要求,如果消息管理器能满足这个消息头的安全要求,则继续,否则表示不能满足安全要求的错误信息发送给这个消息的发送者。消息头的格式修改如图5所示。
图5中EncryptionLevel表示要求加密的程度,用数字表示,用对称加密的方法,可以规定如下:
1)O———不要求加密。
2)1———使用长40bit的对称密钥。
3)2———使用长56bit的对称密钥。
4)3———使用长80bit的对称密钥。
5)4———使用长128bit的对称密钥。
上面的安全头中要求的安全级别是4,要求可以满足128bit的加密密钥加密,这个消息送到消息管理器,消息管理器判断出这个消息是自己指定目的地址的,
这样,基于使用XML的安全服务标准,XML文件就能安全地从应用A传送到应用B,从而也就确保了数据交换的安全性。
3 结束语
本文提出了使用XML文件完成数据交换的优点,介绍了XML安全服务的标准。通过实例说明:使用XML对数据进行规范化定义,采用XML加密技术,能确保数据交换的安全性。XML为业务应用提供了统一、安全的数据交换平台,为业务应用多方数据交换提供了安全保障。
摘要：随着XML技术的发展与应用,XML文件成为了数据交换的标准,它为各个应用之间建立一个公共应用平台,解决了数据格式的相互转换问题。数据交换过程中,XML信息的安全性也是要考虑的一个重要因素。该文介绍了XML安全服务的标准,通过实例分析论证如何运用XML技术确保数据交换的安全性。
关键词：XML,数据交换,安全
参考文献
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XML数据共享 篇5
建立一个分布式数据库系统, 实现良好的数据集成与共享, 将数据发布为符合用户要求 (DTD或XML Schema) 的XML文档, 使得数据库系统成为Web的有机组成部分, 具有巨大的使用价值, 也是一个亟待解决的问题。
2关系数据库与XML之间的数据格式映射[1]
目前采用的关系数据库, 要利用XML对数据进行集成, 关键是要建立关系数据库与XML文档之间的映射。
2.1数据类型映射方法[2]
在进行关系数据到XML文档映射时, 需要考虑数据库访问接口的限制 (本文采用JDBC对数据库进行访问) , 所以在定义XML元素的相关数据类型时, 必须同时兼顾JDBC驱动所支持及能表示的数据类型。
2.2分布式数据库集成映射规则R2X[3]
为了更加灵活的将关系数据库数据映射为符合用户要求的XML文档, 利用XML元语言的特点, 定义基于XML的映射规则R2X来描述从分布式数据库数据到XML文档的映射。基于R2X规则的数据转换规则简单, 而且可以根据需要对其进行扩充, 能实现将关系数据转换为符合DTD或XML Schema要求的XML文档。
2.3基于R2X的关系数据到XML的数据类型转换[4]
通过定义映射文件将数据库数据类型映射为符合任意DTD或XML Schema要求的XML文档, 将关系数据映射为符合DTD或XML Schema的逻辑结构。只有其结构、数据类型等均满足DTD或XML Schema要求的XML文档, 才能被称为有效的XML文档。
采用JDBC访问数据库, 首先利用JDBC驱动程序将关系数据类型转换为JDBC支持的数据类型, 然后再将中间数据类型即JDBC支持的数据类型转换为DTD或XML Schema要求的数据类型。
3基于XML的分布式数据库集成系统[3]
为实现分布式数据库数据的集成, 要解决的问题主要包括: (1) 调研各关系型数据库数据结构; (2) 参考或设计某使用范围 (或某领域) 内数据的XML模式, 即DTD或者XML Schema; (3) 根据关系模式和XML模式定义映射文件; (4) 实现客户端, 客户端通过中间件进行综合查询, 得到综合结果。
3.1基于XML的分布式数据库集成系统体系结构[3]
定义一种功能强大的映射语言来描述关系数据到XML文档的映射, 目前在这方面已经取得了很多研究成果, 如SilkRoute[39, 40]系统利用基于视图定义语言RXL进行关系数据的XML发布;PRATA[41, 42]提出了ATG的概念来表示关系模式到XML的映射;ROLEX[43]则用schema-tree query来定义XML视图, 这些系统都能够较好的满足用户的发布请求, 但上述系统只是将某个单一的关系数据库数据发布为XML文档, 没有考虑分布式数据库系统中数据片断的集成问题。
本文提出的分布式数据库集成系统体系采用了四层体系结构, 即应用层/接口层/中间件层/数据源层。XML己经成为Internet上数据表示和交换的标准, XML能够描述各式各样的数据, 能够将不同来源的数据纳入同一个XML文件并传送到客户机上, 生成的XML文件可以在本地被编辑或操纵。
3.2系统实现[2]
本系统开发是在Windows Server 2003下, 采用Eclipse3.1和JDK1.5.0及其它辅助工具进行开发, XML解析器采用Apache的Xerces, XML编程接口采用JDOM1.0。
本文对R2X进行了实现, 部分关键代码及说明如下:
(1) 查询转换模块为用户 (外部应用程序) 提供访问接口buildXMLFromRela (String mapXML, String tarXML) , 外部用户利用此接口根据选择的映射文件从关系数据库中抽取数据, 生成XML文档。
(2) 本文使用JDOM实现对XML文档的解析和目标XML文档的生成。以下代码为对映射文件进行解析得到代表XML文档的Document对象。
*
方法说明:对XML文档解析, 生成代表XML文档的Document对象
*
输入参数:String mappingXML 输入XML文档
*
返回类型:Document 返回代表XML文档的Document
Document parseXML (String mappingXML) {
String mappingXML1 = mappingXML;
Document docJDOM = null;
SAXBuilder bSAX = new SAXBuilder (false) ; //利用SAX建立Document
try { docJDOM = bSAX.build (new File (mappingXML1) ) ; //生成document对象
}
catch (JDOMException e)
{e.printStackTrace () ;}
return docJDOM; }
以下代码为生成目标XML文档。
*
方法说明:生成XML文档
*
输入参数:Document docXML 用于生成XML文档的Document对象
*
输入参数:String strFilename 目标XML文档的名称
*
返回类型:无
private void OutputXML (Document docXML, String strFilename) { //使用JDOM的XML输出
XMLOutputter fmt = new XMLOutputter () ;
try {
fmt.setEncoding (″GB2312″) ; //声明使用GB2312字符集
fmt.setNewlines (true) ; //可以换行
FileWriter fwXML = new FileWriter (strFilename) ; //输出文件对象
fmt.output (docXML, fwXML) ;
fwXML.close () ;}
catch (IOException e)
{ e.printStackTrace () ; }
}
(3) elements元素是映射文件中最重要的元素, 转换器根据映射文件中对数据源的描述信息连接数据库, 查询数据库, 并将返回的结果集根据定义生成XML片断存入一个动态数组ArrayList中, 供后续步骤使用。
为了将查询得到的结果集和映射文件中定义的结果集别名相对应, 定义一个哈希表存储每次查询数据库得到的结果集, 键值为映射文件中定义的结果集别名, 在使用时根据结果集别名从哈希表中查找相应的结果集。
在elements类中的定义的buildElementForElements () 方法, 根据映射文件中的elements元素的定义的别名从哈希表得到相应的结果集, 对结果集中的每一个元组根据elements的定义生成一个XML片断, 并保存到动态数据ArrayList中, 供后续步骤 (组合XML片断, 生成XML文档) 使用。
4中间件的实验及应用
为实现分布式数据库数据的集成, 要解决的问题主要包括: (1) 调研各关系型数据库数据结构; (2) 参考或设计某使用范围 (或某领域) 内数据的XML模式, 即DTD或者XML Schema; (3) 根据关系模式和XML模式定义映射文件; (4) 实现客户端, 客户端通过中间件进行综合查询, 得到综合结果。
存储信息的数据库构成系统的数据源层;映射文件和上文实现的中间件构成系统的中间件层, 为用户提供全局视图;应用层即客户端, 为用户提供统一的访问界面, 客户端采用JSP实现。
4.1数据源层
存储信息的数据库构成了系统的数据源层, 实验室A的信息存储在IP地址为192.168.57.59的MS SQL Server2000中, 操作系统为Windows Server 2003;实验室B的信息存储在IP地址为192.168.57.111的Mysql中, 操作系统为Windows XP。
4.2中间件层
在中间件层定义映射文件来描述各数据库数据到XML文档的集成与转换, 映射文件为用户提供全局视图, 用户对信息的查询面向视图。
5结论
文章重点讨论了XML与关系数据库数据的转换问题。基于XML的分布式数据库集成解决方案, 根据R2X规则定义映射文件将分布式数据库数据包装成符合用户要求 (DTD或XML Schema) 的XML全局视图, 用统一的XML查询语言XQuery来进行查询, 从而实现用户对分布式数据库数据的透明访问。
摘要：重点讨论XML与关系数据库数据的转换问题, 通过定义映射文件将分布式数据库数据映射为符合用户要求的XML文档。提出一种映射规则R2X (Relational To XML) 来描述分布式数据库数据到XML文档的集成与转换。提出一个基于R2X的分布式数据库集成模型, 建立了基于R2X的分布式数据库集成方案、分布式数据库集成系统的体系结构, 并对系统中的主要模块给出了具体的实现方法。
关键词：分布式数据库,关系数据,XML文档,映射,数据集成
参考文献
[1]乐鑫喜, 刘清.异构数据库集成系统的设计与实现[J].计算机工程与应用, 2006 (27) :174-177.
[2]郭艳红, 杨波, 金蓓弘.高效DOM实现的技术研究[J].计算机科学, 2006, 33 (6) :274-277.
[3]徐享忠, 王精业, 蒋海滨.基于XML的数据交换及其面临的挑战[J].计算机工程与应用, 2005 (1) :27-29.
XML数据共享 篇6
基于WEB的信息管理系统的发展, 使得网络中的分布式异构数据库的数据集成和互访成为研究热点之一。传统的关系数据库的安全性、完整性、多用户并发访问、数据恢复等突出优点成为绝大多数用户构建数据库的首选模式, 然而, 在实际的企业应用中, 由于各种历史和客观情况, 不同的企业构建应用平台所采取的数据库系统存储格式不一定相同, 这样导致大量的异构数据库的存在。当企业应用平台进行数据交换和集成时就会出现各种问题。
XML语言, 作为SGML语言的子集之一, 由于其定义严格、独立性、结构清晰、兼容性、灵活易懂等特点, 成为描述WEB应用中各种复杂数据的最适合的格式之一, 作为数据交换标准, 在各种应用平台, 尤其是基于WEB平台的EDI中发挥着重要的作用。因此, 研究传统数据库和XML数据库的结合, 实现两个数据库中的数据交换, 显得尤为迫切和重要。
2 XML文档向关系数据库的转换
XML文档转换为关系数据库, 一般采取模型和结构为中心的转化方法[1,2,3]。结构转化方法根据XML文档中固有的模式信息生成对应的关系模式, 然后对XML文档进行解析分解并存储于对应的关系 (即表) 中。例如利用Schema思想直接映射为关系模式, 采用混合内联法根据XML文档的语义信息, 实现从DTD映射为关系模式[4,5]。模型转化方法是指将所有的XML数据根据XML文档结构的方式存储于固定关系模式的数据库中, 然后提取对应的元素, 实现到关系模式的转化。例如利用四个固定格式的表来存储XML文档, 利用群模式的XML树方法来存储XML文档[6,7], 都是标识和提取XML文档中的元素, 然后以关系记录 (表) 的方式进行存储。
目前研究的大多数XML文档向关系数据库的转化都是基于Edge的映射算法[8], 其主要思路是把XML文档扫描成一棵带标记的树, 根据节点、边把树中所有的边都存储在关系表中。本着减少关系表连接数目, 提高查询效率的原则, 对Edge算法进行了改进。根据Edge的映射算法, 将XML文档进行抽象, 转化成一棵有向、有序的带标记的树。然后做如下定义:
定义1对任意节点m, 按照有向图的原则, 统计关于该节点m的度、入度、出度, 则节点m的度的总数应为以m为开始节点的出度和以m为终止节点的入度和之和。
定义2如果节点m的入度为0, 并且通过节点m可以浏览树中的所有节点, 则节点m必为根节点;如果节点m的入度为1, 并且节点m的出度为非0, 则节点m为元素节点;如果节点m的入度为1, 并且节点m的出度为0, 则节点m为值节点。
定义3关系数据表rel, 包含编号、父节点编号、节点名称三个字段。
算法描述:
(1) 对XML文档采用SAX的方式进行文档解析, 这种解析方法提供顺序访问机制, 把XML文档的元素作为对象处理, 占用内存少, 检测速度快。
(2) 根据Edge算法, 对要映射的XML文档进行深度优先扫描, 根据定义1的方式, 记录XML文档中任意两个节点之间的结构关系, 并对结构图中出现次数大于1的所有元素加上指定的特殊符号标记, 用于对元素进行检测重复元素的时候进行区分。根据定义2, 当一个任意节点第一次被遍历时, 加上已经访问标记, 当该节点下面的所有节点遍历完成时, 取消该节点的已经访问标记, 如果检测结束, 该节点仍然有已经访问标志, 则说明该元素必然有特殊符号标记, 存在重复访问的问题。
(3) 对于步骤2的检测结果分两种情况处理, 把所有带特殊符号标记的节点映射为单独的关系数据表;对于其它剩余的普通节点, 如果节点m为初始节点, 则关于该节点所能访问的下属节点作为属性, 存入一个关系数据表中。
(4) 根据定义3建立的节点之间的关系数据表, 保存处理过的XML文档中节点之间的关系, 然后重构XML文档数据库。
最后, 根据上述算法及处理结果, 采用Microsoft Visual Studio2003和C#语言在Windows内部组件之一的.NET Framework代码库中进行XML文档到SQL Server 2003关系数据库的转化。具体转换实例由于篇幅原因省略, 转换结果发现, 该算法生成的关系数据表比较简单, 表间关系相对比较清晰, 表内元素独立性相对较好。
3 关系数据库向XML文档的转换
关系数据库向XML文档的转换一般采用XML文档向关系数据库转化的逆过程的原理或者采用JDBC API的方式完成。逆过程一般流程是, 根据XML文档的要求对将要转化成的XML文档进行描述, 包括关系数据库中的每个表, 表中的字段名称, 表间的关系等都定义成元素或者子元素的形式, 然后设置XML文档格式中根元素的开始标记和结束标记, 接着从开始标记起对关系数据库中的表的所有记录以及表间关系进行扫描。这种逆向转化方式的缺点在于将XML文档转化成关系数据库后, 再将关系数据库转化为新的XML文档, 会导致新旧两个XML文档的数据不会完全相同, 这与映射算法存在关系, 从XML文档到关系数据库的映射过程中, 属性和子元素都映射到关系数据库表中的一个字段, 而且在映射的过程会遗弃本身既是属性又是子元素的信息。不过这对最终的结果影响不是太大, 不会影响Internet网中的数据传输和处理。
在实际的数据转化和处理过程中, JDBC API的方式简单且易操作, 所以采用其实现关系数据库到XML文档的转化。基本流程是, 利用Java API for XML Processing、SQL Server 2003、XML的文本编辑器等工具, 通过JDBC实现和即将转换的关系数据库建立连接, 定义并执行SQL语句中基本查询语句SELECT语句即将转换的数据库中的信息, 记录查询结果;然后利用API建立JDOM树, 将查询结果的记录添加到JDOM树中, 其中字段名和字段值分别对应于XML文档的子元素名称和子元素内容;然后根据XML文档的格式, 将JDOM树输出为XML格式的文档。
简要介绍一下具体操作实现过程。
(1) 建立JDBC和数据库的连接。在计算机上安装Java应用程序、创建好SQL Sever关系数据库及相关数据表、安装JDBC驱动程序, 然后装入数据库驱动程序, 设置Connection对象, 创建Statement和Result Set对象, 分别用于执行SQL语句和对查询结果进行检索。
(2) 在SQL Server中使用Select语句对关系数据库进行查询, 由Statement对象发起, 并由Result Set对象进行查询结果的存储。为第四步的XML文档转化做好合适的数据准备。
(3) 设置转换规则。这是关系数据库到XML文档转化的核心环节。利用Select语句的查询结果, 创建一个临时的类似XML结构的文档, 然后修改数据结构的形式符合XML文档的结构, 主要是对Date、Element、Root三种元素的形式、名称、内容的定义。
(4) 将前两步存储的数据转化成XML文档格式。对前面建立的临时文档进行检索, 主要检索Data元素中存储的Result Set中的Select中的查询结果内容, 根据XML文档的结构形式抽取数据, 然后利用API建立JDOM树, 设置JDOM树的根节点, 利用Document对象把检索到的元素内容依次存储, 多次循环处理初始数据, 根据需要向临时文档加入元素及其相关属性, 直到把所有的数据都分析完。最后将得到的JDOM树按照指定的格式输出为XML文档。当然格式不指定也可以, 指定格式的输出文档可读性比较好。
4 结论
WEB的飞速发展和广泛应用, 尤其是物联网技术的带动, 使得XML语言在Internet数据传输中牢牢占据了主动地位, 在关系数据库模式中迅速有效的存储和转化XML文档也成为很多专家学者的研究热点, 但由于XML文档非结构化和结构化的关系数据库存在结构不匹配的原因, 二者的数据互换或者交换问题一直没有完美的解决方案。本文中提出的XML文档向关系数据库转化的改进的Edge算法以及利用JDOM树进行关系数据库向XML文档的转化, 在上机实现上相对比较简单, 基本上实现了结构化和非结构化数据之间的互换。但没有考虑到表的数据完整性和表间的关系的约束、参照完整性问题, 需要在以后的研究中进行补充完善。
摘要：简要介绍了XML文档和关系数据库进行数据交换的必要性, 并讨论了XML文档数据库和关系数据库之间进行数据相互转换的算法, 并对计算机上机操作的实验流程进行了简要的描述。
关键词：XML,关系数据库,交换,映射
参考文献
[1]Kei Fujimoto, Dao Dinh Kha, Masatoshi Yoshikawa, ToshiyukiAmagasa, “A Mapping Scheme of XML Documents into RelationalDatabases using Schema-based Path Identi.ers, ”wiri, pp.82-90, International Workshop on Challenges in Web Information Retrievaland Integration, 2005[1]Kei Fujimoto, Dao Dinh Kha, Masatoshi Yoshikawa, ToshiyukiAmagasa, “A Mapping Scheme of XML Documents into RelationalDatabases using Schema-based Path Identi.ers, ”wiri, pp.82-90, International Workshop on Challenges in Web Information Retrievaland Integration, 2005
[2]Dweib I, Aeadi A, Elrhman S E F, et al.Schemaless Approachof Mapping XML Document into Relational Database[C]//Proc.ofthe 8th IEEE International Conference on Computer and Informa-tion Technology.Sydney, Australia:[s.n.], 2008:167-172.[2]Dweib I, Aeadi A, Elrhman S E F, et al.Schemaless Approachof Mapping XML Document into Relational Database[C]//Proc.ofthe 8th IEEE International Conference on Computer and Informa-tion Technology.Sydney, Australia:[s.n.], 2008:167-172.
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[4]LEE D, CHU W.CPI:constraint preserving inlining algorithm formapping XML to relational schema[J].Data and Knowledge Engi-neering, 2001, 39 (1) :3 25.[4]LEE D, CHU W.CPI:constraint preserving inlining algorithm formapping XML to relational schema[J].Data and Knowledge Engi-neering, 2001, 39 (1) :3 25.
[5]Bohannon.From XML schema to relations:a cost based ap-proach to XML storage[C]//Proc of the18th International Conferenceon Data Engineering.2002:64 75.[5]Bohannon.From XML schema to relations:a cost based ap-proach to XML storage[C]//Proc of the18th International Conferenceon Data Engineering.2002:64 75.
[6]M Yoshikawa, T Amagasa, T Uemura, Shimura.A path-basedapproach to storage and retrieval of XML documents usingRDBMS.[J].ACMTOIT, 2001, 1 (1) :110 141.[6]M Yoshikawa, T Amagasa, T Uemura, Shimura.A path-basedapproach to storage and retrieval of XML documents usingRDBMS.[J].ACMTOIT, 2001, 1 (1) :110 141.
XML数据共享 篇7
1制作XML的文件
XML与数据库不同,它仅仅是存储数据。事实上,XML与其他数据表现形式最大的不同是:它极其简单。XML的简单使其易于在任何应用程序中读写数据,这使其很快成为数据交换的唯一公共语言。也意味着使用XML可以更容易的跨平台与其他平台下的信息进行结合,然后可以通过加载XML数据到程序中并分析它,并以XML格式输出结果。
在书写XML文件之前,简单介绍一下它的书写规范。首先,第一行必须是声明该文件是XML文件以及它所使用的XML规范版本。在文件的前面不能够有其它元素或者注释。其次,在XML文件中有且只能够有一个根元素,且必须正确地关闭。其他元素都是这个根元素的子孙元素或节点。例如
——由于内容涉及中文格式,编码采用gb2312
<公司名称>北京销售分公司
<负责区域>负责区域:北京市内蒙古
<联系人>联系人:王经理
<手机>手机:13911599683
<地址>联系地址:北京市丰台南路新村一里15号
<联系电话>联系电话:010-63727015
<传真>传真电话:010-63790417 010-63790283
<邮政编码>邮政编码:100070
<公司名称>沈阳销售分公司
<负责区域>负责区域:黑龙江吉林辽宁
<联系人>联系人:史经理
<手机>手机:13940315168
<地址>联系地址:沈阳市铁西区保工街南七中路66号2门
<联系电话>联系电话:024-25826050
<传真>传真电话:024-25823722
<邮政编码>邮政编码:110023
2通过Swishmax获取XML节点的数据
Swishmax是一个制作动画的软件,其内置超过230种可选择的预设效果,可以让开发者快速开发出在众多网站中令人感到酷炫的动画效果。同时,其最新版本已经可以完全支持AS的语法,大量代码的改进,令其功能强劲无比。相比于中小型网站常用的SWFBanner,swftext,Aleo Flash Intro Banner Maker等等软件只能制作较为简单的动画外,不支持AS语法更是上述软件的软肋。而相比于功能较为复杂的Flash软件,Swishmax在简单易用省时省力方面更胜一筹。由此看来,利用Swishmax进行动画开发是一个快速且经济的方案。
当XML被Swishmax加载成功后,会对文中的数组对象进行赋值。它的值的类型是数组型,XML的每一个节点都可以通过这个属性来表示其对应的数据。需要特别指出的是,在Swishmax中,数组的长度计算是从0开始,所以XML文档中的第一个节点就存储在数组的"0"的位置,而不是"1"的位置。(上文相关代码已做了标注)对于获取的数据如何动态地表现出来,是要探讨的重点,也是难点。打开Swishmax后,新建一图形元件和一文本控件,其中文本控件的属性里设置为动态,自动大小高度,使用设备字体。在图形元件下输入以下内容:
_parent._parent.event On Load(this);
以下图1展示了上述代码调试成功后,当鼠标指向地图相应区域后,右下角的窗口会动态显示出XML文件对应的联系方式。后期如需更改联系方式里的内容,只需对XML文件进行相应的修改操作,而不必修改动画文件本身。
摘要：为了更新动画文件内的记录信息,通过使用Swishmax开发工具动态获取XML数据的方式,改变了之前更新文件内的信息还需要同时更新动画文件本身的繁琐方法,为网站维护提供了方便,并成功运用到公司网站上。
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