基于XML的数据建模应用

肖 阳

（黄河科技学院，河南 郑州 430072）

基于XML的数据建模应用

肖 阳

（黄河科技学院，河南 郑州 430072）

XML已经成为表示结构化和半结构化数据的标准格式，XML中采用DTD和XML Schema模式来描述数据结构。结合XML Schema与面向对象的思想，提出了一种基于XML Schema建模的方法，并辅以实例。

XML;数据建模;面向对象;XML Schema

XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)是W3C(全球互联网联盟)正式推荐的下一代互联网标准,将逐渐取代HTML成为互联网上数据表示和交换的主要工具，被誉为互联网信息的世界语和构造未来Web新的工具。

面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们的认知。

1 XML数据模式的语言

随着Internet的飞速发展，全球信息资源的传递和利用日益增加，网络产生的大量数据主要以HTML格式的数据存在，而HTML的局限性也越来越明显。它仅仅是SGML的一种固定标签的应用文档，并不是其子集，因而丧失了SGML的大部分功能。XML的诞生与发展，正好解决了这一问题，以XML为基础的新一代网络环境是以Web数据为基础，不仅能兼容原有的Web应用，而且能实现其信息交换与共享。可以预见将来的网络上还将产生大量的数据，不过越来越多的数据将采用XML格式。XML将被广泛的应用于电子商务、Web服务、数字图书馆和企业集成等应用，因此XML文档的设计十分重要。但是，如果XML文档只是只有自己才能理解的标记，而与其他人无法进行数据交换，应用程序就不能对XML文档进行处理，所以说一个设计良好的XML模式是XML应用的基础。XML数据的结构、元素的名称、元素的数据类型以及元素的亲子关系都需要仔细考虑,一定要设计成人和系统能够理解的语言。

1.1XML DTD

DTD(文档类型定义)是近几年来XML技术领域所使用的最广泛的一种模式。从整体上看，XML文档的逻辑结构分为包含DTD的描述和不包含DTD的描述。DTD既可以与XML文档声明处于同一个文档中，也可以作为外部文件单独生成，然后引用它，因而DTD为XML文档的编写者和处理者提供了共同遵循的原则，使得与文档相关的各种工作有了统一的标准。

DTD可以看做一个或多个文件的模板，它规定了XML的构建方式。例如，小区人口普查表的DTD内部规定如下：

1.2 XML Schema

随着应用的不断深入，DTD也显示出一定的局限性，它不能满足XML自动化处理的完全要求。DTD需要特定的语法才能被解析和处理，不能很好地实现对文档结构、数据类型、属性等约束的足够描述，所以XML Schema应运而生。XML Schema有一个可扩展的内容模型，而DTD则是固定和不可扩展的。XML Schema相对于DTD的明优势是XML Schema文档本身也是XML文档,而不是像DTD使用自成一体的语法。这就方便了用户和开发者,因为可以使用相同的工具来处理XML Schema和其他XML信息。

2 XML文档数据建摸

下面结合面向对象思想，用XML Schema语言建立一个简单的高校研究生课程系统。

2.1 设计事实模型

在建立模型之前，我们需要对数据有一些透彻了解，这些问题包括：存在哪些数据？这些数据的关系？如何实现模型的转换？

首先，在进行数据建模第一步要设计标准的数据格式，考虑需要哪些数据，这些数据如何表示，即涉及的事实数据模型的建立。一旦模型被建立，数据模型才可以转换成XML Schema，然后才能结合XML Schema进行具体数据的设计和处理。

以某大学为例，假设该校包括各个院系和其他职能部门。每个院系有院系号、院系名称、院系联系电话和研究生专业；研究生专业中包括专业号、专业名称、研究方向；研究方向包括研究方向代号、研究方向名称、指导教师、学生人数和课程；课程包括课程号、课程名称。经以上分析，我们得到下图1：

图1 该校数据模型

2.2 对象分类及关系的确定

我们用面向对象的思想分析图1，哪些对象属于超类，哪些对象属于子类，各类又包括哪些内容信息等等，各类之间有父子关系、兄弟关系、各兄弟的次序以及各个类有哪些属性等等，如图2、3所示。根据面向对象思想，自顶向下，逐步求精细化。

图2 各个对象(数据)之间的关系

图3 对象所含属性

2.3 Schema模型的设计与实现

根据对上述模型的设计与分析，包含以下几个主元素：CL、各院系、招生专业、研究方向。下面对各个主元元素进行Schema建模。

3 结语

在运用XML语言进行系统设计时，利用XML进行数据建模是非常关键的一步。XML允许文档的编写者制定自己的信息描述、体现数据之间的逻辑关系，确保文档具有较强的易读性、清晰性和易检索性。另外，XMLSchema可以确保应用程序收到一个有效的XML文档，然后可以针对某一类XML设计出应用程序接口，继而使用DOM/SAX对XML进行处理。本文以某高校专业设置情况为例，对专业目录、研究方向等具体对象进行了数据抽象，并用XMLSchema对其进行设计与实现。

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[2]范新灿，李雯.数据建模的XML应用研究[J].计算机与现代化,2004，（3）：92-94.

[3]徐义峰,徐云青.XML在OLAP多维数据建模中的应用[J].信息技术，2005，（8）：22-25.

[4]孙 霞,程宏斌.基于XML Schema的数据建模应用研究[J].常熟理工学院学报,2006,（4）:114-116.

[5]余露.科技论文DTD的设计及其XML文档生成[J].苏州大学学报（自然科学版）,2001,（2）:11-15.

XML-based Data Modeling Application

XIAO Yang
（Huanghe Science and Technology College,Zhengzhou Henan 430072,China)

XML has become a standard form of structured and semi-structured data.DTD and XML Schema are applied of describing the structure of the data.Based on XML Schema and Object-oriented thought,this article proposed a method of modeling data based on XML Schema and gave a example about graduate system in college for elaborating.

XML;Data Modeling;object-oriented;XML Schema

TP39

A

1674－5787（2011）05－0155－03

2011-10-30

肖阳（1983—），女，河南郑州人，黄河科技学院工作。

责任编辑 王荣辉