Oracle und XML [Skulschus, Wiederstein]

Inhalt

XML-Schnittstellen ersetzen allerorten Lösungen auf Basis von einfachen Textdateien oder Protokolldaten, Unternehmen gehen dazu über, semistrukturierte Daten direkt in einer (objekt)relationalen Datenbank zu speichern. Wenn Oracle im Einsatz ist, hat man eine vollwertige XML-Datenbank bereits zur Verfügung und kann aus einer Reihe von Werkzeugen für die Erzeugung, Speicherung, Abfrage und allgemein die Integration von XML-Daten in seine Datenlandschaft die beste Kombination auswählen. Dieses Buch stellt die Techniken von Oracle dar, wie in der Standard-DB oder in der speziellen XML DB (XDB) XML-Daten verwendet werden können. Dabei erläutert es die verschiedenen traditionellen und Oracle-spezifischen Speicheransätze sowie die vollständige relationale Zerlegung oder native Speicherung und Verarbeitung im XML-Datentyp XMLType genauso wie die Verarbeitung mit Hilfe von PL/SQL, die Erzeugung über SQL/XML und den Einsatz von Webservices. Das Buch fokussiert insbesondere den Aspekt der Errichtung von XML-fähigen Schnittstellen zwischen kooperierenden Systemen. Versionen: 9i, 10g und 11g.

474 Seiten, € 39,95
ISBN: 978-3-939701-10-1
(1. Auflage – leider ausverkauft)

474 Seiten, € 39,95
ISBN: 978-3-939701-49-1
(2. überarbeitete Auflage)

E-Book – € 29,95
ISBN: 978-3-939701-51-4

Internet

Werfen Sie einen Blick ins Buch

Hier finden Sie alle PL/SQL- und XML/XSLT/XML Schema-Dateien für die Beispiel-DB, Prozeduren/Funktionen zum Download.

Cover

 

Autoren

Interview mit Marco Skulschus

XML und Datenbanken. Passt das überhaupt zusammen?

Viele Administratoren haben tatsächlich Angst, dass ihnen die Arbeit ausgehen könnte und dass XML eine Gefahr für Datenbanken werden könnte. Genau das Gegenteil ist der Fall. Die großen Datenbanken haben  sich dem Thema XML so angenommen, dass sie sowohl die direkte Speicherung von XML-Bruchstücken oder ganzen XML-Dokumenten unterstützen oder sogar wie Oracle gleich eine ordnerbasierte spezielle XML-Datenbank anbieten.

Wie sieht diese Einverleibung aus?

Man könnte hier sagen, dass man am besten aus seinem Feind einen Freund macht oder den Feind erst einmal auf das richtige Maß zurechtstutzt. Oracle geht davon aus, dass XML genau so ein Datentyp ist wie jeder andere auch. Er hat wie ein Datum einige Besonderheiten, was seine Formatierung und seine interne Struktur anbetrifft, aber zunächst hat er sich in das Typschema einzufügen. Das ist der erste Schritt zur Zähmung einer Bestie. Man hat eine Fülle an Möglichkeiten, XML als Spalten- oder Variablentyp zu nutzen sowie natürlich auch als Eingangs- und Ausgangsparameter zu verwenden. Den besonderen Anforderungen wie die hohe Komplexität seines Aufbaus trägt es Rechnung,  indem es weitere Bearbeitungsmethoden in SQL und PL/SQL bereitstellt, mit denen XML wie überall sonst validiert, erstellt und abgefragt werden kann. Darüber hinaus gib es mit der Oracle XDB eine eigenständige XML-Datenbank.

Sie haben schon ein Buch zum Thema MS SQL Server und XML geschrieben. Arbeiten Sie jetzt alle Datenbanken durch?

Ich gebe zu, dass ich von XML nicht die Finger lassen kann. Man kann mich nachts wecken  und nach den Vorteilen fragen, und ich brauche gar keinen Kaffee aufzusetzen, um eine Stunde darüber zu reden. Datenmodellierung hängt mit beiden Bereichen zusammen, und es ist klar, dass man bei einem solchen Doppelinteresse auch die Integration beherrschen will. Es wird aber zunächst bei diesen beiden Büchern bleiben, weil dies meine beiden Datenbanken sind, die ich täglich einsetze und empfehle.

Wo geht Ihre XML-Reise nun hin?

Offiziell mache ich ja nach jedem Buch erst einmal Pause, fange aber in Wirklichkeit schon zwei weitere an. Ich denke, es geht nun entweder mit Datenbanken oder mit Ontologien weiter. Für das letztere Thema gibt es nämlich auch XML-Darstellungen.

Interview mit Marcus Wiederstein

Warum setzt man überhaupt XML in Datenbanken ein?

Es gibt eigentlich zwei Hauptbereiche, in denen es notwendig ist. Der Datenaustausch zwischen Unternehmen, Anwendungen oder Organisationsteilen wird selbstverständlich immer mehr auf elektronischer Basis durchgeführt. Kein vernünftiger Mensch würde vorschlagen, Papierlisten zu drucken, zu senden und sie woanders abschreiben zu lassen. Dies wird durch XML und die vielen Erzeugungs- und Umwandlungswerkzeuge ermöglicht. Da die wesentlichen Transaktions- und Stammdaten von Unternehmen in Datenbanken gespeichert sind, ist es nur logisch, dass genau hier XML für den Datenaustausch zum Einsatz kommt. Irgendwo muss dann dieses XML erzeugt und zerlegt werden. Warum nicht gleich direkt in der Datenbank?

Datenaustausch zwischen relationalen Strukturen. Gibt es auch eine Notwendigkeit, XML-Daten zu speichern?

Selbstverständlich. Hier kommt es allerdings ein wenig auf die Unternehmens- und Anwendungsart an. Jedes Unternehmen hat Transaktions- und Stammdaten, die ausgetauscht werden müssen. Nur einige Unternehmen wie Verlage haben allerdings auch noch semistrukturierte Texte, die nicht relational zerlegt werden können. Man könnte sie binär in einem beliebigen Dateiformat speichern. Doch trotz Volltextsuche ist es dann noch nicht möglich, die Daten nach der Filterung sowie umgewandelt herauszugeben. Hier kommt wieder XML ins Spiel, um die Daten zu strukturieren und in Form eines einzelnen Artikels zu speichern. Da wir darüber hinaus nicht nur von einer Handvoll Texten reden, kommt auch sofort eine Datenbank ins Spiel, in der entweder nur die Metadaten zu den Dokumenten  und ihren Speicherorten oder gleich die ganzen Dokumente mit ihren XML-Inhalten verwaltet werden.

Sie haben schon Bücher über Modellierung und Transformation geschrieben. Ist der Kreis nun geschlossen?

Eigentlich haben wir jetzt alle Blumen in der Vase zusammen, oder? Die Daten werden mit XML Schema modelliert, mit XSLT und XSL-FO umgewandelt, und irgendwo müssen sie noch gespeichert werden. Es fallen mir zwar noch mehr Technologien ein, die XML und auch Datenbanken einsetzen können wie bspw. Ontologien, doch zunächst ist wohl der Kreis geschlossen.

Vorwort

Zu den Vorteilen von XML im Gegensatz zu CSV und insbesondere sonstigen Protokollformaten zählen u.a. die folgenden:

Einfachheit:

XML ist, wenn man sich grundlegend damit beschäftigt, ein sehr einfacher Standard, der durch die starke Verbreitung von HTML nur wenig Neues für HTML-versierte Entwickler bietet. Damit ist allerdings auch schon die erste Problemstelle aufgedeckt, denn mehr als die spitzen Klammern, die Verwendung von Attributen und der korrekten Verschachtelung haben HTML und XML nichts gemeinsam. Stattdessen dient XML dem allgemeinen Datenaustausch und der ebenso allgemeinen Datenmodellierung. Doch die Ähnlichkeit mit einer noch einfacheren Syntax und die gute Lesbarkeit von XML-Strukturen im Gegensatz zu Protokollen begünstigen eine starke und vor allen Dingen schnelle Verbreitung. HTML bzw. seine wohlgeformte Variante XHTML dagegen entspricht einer gegebenen Modellierung von Strukturen in XML, die für die Inhaltspräsenation in so genannten Browser-Programmen eingesetzt werden kann.

Vielseitiger Einsatz:

Da – wie gerade schon erwähnt – XML für die Datenmodellierung und den Datenaustausch eingesetzt werden kann, ist es ebenso vielseitig verwendbar wie eine Datenbank. Praktisch überall dort, wo Daten anfallen, ausgetauscht und verarbeitet werden, lässt sich eine Lösung grundsätzlich auch in XML denken. Aus technischen Einschränkungen heraus oder aufgrund von zusätzlichen Anforderungen ist dies nicht immer die endgültige Wahl, doch ließe sich wenigstens eine Alternativ-Lösung in XML denken. Dies liegt nicht daran, dass XML besondere Fähigkeiten hat, sondern schlichtweg daran, dass es eine gute Möglichkeit ist, Daten zu verarbeiten. Nichtsdestotrotz wird man für allereinfachste Datenaustauschziele weiterhin auch kommagetrennte Werte verwenden oder aus XML heraus solche CSV-Werte erstellen oder den umgekehrten Weg beschreiten und aus CSV-Daten XML-Strukturen generieren müssen. Vielseitige Verwendung für Daten in Textform oder mit notwendigen Verschachtelungen und komplexen Strukturen, die in relationalen Datenbanken nicht akzeptabel abgebildet werden können, zeichnen XML aus. Gerade hinsichtlich des Datenaustauschs zwischen verschiedenen Datenbanken gibt es viele gemischte Lösungen, die gleichzeitig XML und Text in Form von CSV oder auch SQL verwenden. Dabei werden oft die verschiedenen Textformate aus XML-Srukturen heraus generiert.

Gute Lesbarkeit:

Im Gegensatz zu kommagetrennten Werten oder gar Protokollen, welche Daten durch XML-ähnliche Steuerzeichen trennen, bietet XML im Normalfall eine schnell zu verstehende Lesbarkeit. Lange Dokumente oder tief verschachtelte Strukturen eignen sich zwar nicht notwendigerweise für eine direkte Lektüre ohne Transformation in ein tabellen- oder listenorientiertes Format, aber bei gut gewählten Bezeichnern und einem grundlegenden Verständnis des Themas oder der modellierten Datenstrukturen wird eine XML-Datei durch die Auszeichnung mit Hilfe der XML-Tags immer einfacher und besser zu lesen sein als kommagetrennte Werte ohne Auszeichnung oder Protokolldaten mit kryptischen Steuerzeichen. Ein frühes Gegenargument, das bei der Verwendung von XML auftauchte, beruhte darauf, dass durch die Auszeichnung der Daten sehr viel Speicherplatz einer Datei allein für die Datendarstellung und –aufbereitung verwendet wird. Dies ist unter den beiden Stichwörtern Nutzdaten und Beschreibungsdaten bekannt. Sind dazu diese Daten auch noch sehr kurz, kann der Fall eintreten, dass sogar mehr Dateispeicherplatz für die XML-Strukturen verwendet wird als für die eigentlichen Daten. Dies sollte allerdings bei heutiger Festplattengröße sowie Netzwerkübertragungsgeschwindigkeit einen zu vernachlässigenden Aspekt darstellen. XML-Daten sind natürlich nur dann gut lesbar, wenn die XML-Tags, welche die Daten auszeichnen, für den Leser verständlch sind. Gerade in speziellen Anwendungen im Finanz-, Wissenschafts- oder Technikbereich benötigt ein dem Gebiet grundsätzlich fern stehender Leser dann eine entsprechende Übersetzungshilfe. Es entfällt allerdings das bei CSV-Daten übliche Zählen (und vor allen Dingen Verzählen) von Positionen, was gerade bei breiten Strukturen mit vielen einzelnen Feldern Hürden für die Datenzugänglichkeit aufbaut.

Standardisierung:

Protokolldaten in unterschiedlichen Systemen bzw. Industriezweigen beruhten und beruhen natürlich auch heute noch auf Standardisierungsabkommen zwischen Unternehmen und Organisationen. XML oder das W3C bieten auch keine Möglichkeiten, Datenstrukturen für jedweden Einsatzbereich einfach von der W3C-Webseite herunterzuladen und direkt weiterzuverwenden, aber der Grundansatz und das theoretische Fundament von XML sowie angrenzende Technologien wie XML Schema, XSLT, RDF oder XML Topic Maps liegen jeweils als Standards vor. Viele Industriezweige besitzen Schemata für ihre Datenstrukturen, welche weit verbreitet sind und sich auch gut verwenden lassen. Im Gegensatz zu Protokollen, in denen zumindest dieser Zustand auch vorherrscht(e), bietet die Verwendung von XML mit XSLT eine wirklich sehr einfache Möglichkeit, Daten auszutauschen und in andere Formate zu transformieren bzw. über das gesamte Namensraumkonzept auch Daten mit gleicher Auszeichnung oder fremden Strukturen zu mischen und weiterhin getrennt zu adressieren und zu verarbeiten. Die Vorteile der Standardisierung bei XML liegen also im Wesentlichen nicht darin, dass es eine große Auswahl an Standard-Schemata gibt, sondern vielmehr, dass die Grundkonzeption (XML selbst), die einfache Datenmodellierung (XML Schema), die semantische Datenmodellierung (RDF, XTM, OWL), die Adressierung (XPath, XQL) sowie die Transformation (XSLT, XSL-FO) herstellerungebunden vom W3C durchgeführt werden. Die Herstellerungebundenheit darf natürlich nicht überschätzt werden, weil die bedeutenden IT-Unternehmen mit entsprechender Marktmacht selbstverständlich alle auch im W3C Mitglied sind und dort auch Einfluss ausüben. Doch zumindest handelt es sich um ein Gremium, das nicht durch schiere Marktmacht dominiert wird, sondern seine Entscheidungen in einem Prozess trifft, in dem viele Parteien eingebunden sind. Neben dieser Standardisierung, welche die Basisarchitektur und damit die allgemeinen Bereiche Modellierung, Validierung, Abfrage und Umwandlung betrifft, gibt es eine Reihe von Versuchen, für bestimmte Sinnzusammenhänge Referenzmodelle und sogar feste Standards zu etablieren, welche den Datenaustausch noch weiter vereinfachen, da eine Umwandlung komplett entfällt. Man kann nicht erwarten, dass jeder Datenbereich überhaupt beschrieben wurde oder gar so gut modelliert wurde, dass die Modellierung exakt für das eigene Problem genutzt werden kann. Doch lohnt sich immer die Überlegung, ob möglicherweise ein solcher Standard existiert, um wenigstens Anregungen und Denkanstöße zu erhalten. Teilweise droht man allerdings auch, das Rad neu zu erfinden, sodass eine Kontrolle, ob ein Modellierungsversuch vorliegt, teilweise auch zu der Erkenntnis führt, dass andere Organisationen (Unternehmen, Regierungen und sonstige Körperschaften) bereits umfangreiche Modellierungsarbeiten geleistet haben und daher die Entscheidung, einen eigenen Weg zu gehen, bereits erfordert, für dieses Verhalten eine gute Begründung zu finden.

 

Unsere Empfehlung

• Einführung in XML: Definition, Architektur, Einsatzbereiche
• Modellierung mit der Document Type Definition (DTD) und XML Schema
• Filtern und lokalisieren mit XPath
• Abfragen und umwandeln mit XQuery
• Abfragen, umwandeln, darstellen und verarbeiten mit XSLT
• Druckformate darstellen mit XSL-FO
• (Objekt)relationale Datenbanken und XML – MS SQL Server und Oracle
• Architektur und Techniken von Webservices: Definition, Einsatz, SOAP und WSDL

ISBN: 978-3-939701-21-7
Preis: 39,95 €

XML ist seit Jahren als Technologie für Abbil­dung, Transport und Speicherung strukturier­ter Daten etabliert und in zahlreichen IT-Prozessen und Anwendungen ein wesent­licher Baustein. Dieses Buch erklärt die gängigen Standards und Technologien, die im XML-Bereich eingesetzt werden, liefert viele Syntax-Beispiele und Hinweise zum Einsatz. Sie lernen die Standards DTD und XML Schema zur Modellierung und Validierung von XML-Daten kennen. Mit Pfad­ausdrücken in XPath sehen Sie, wie Sie Kno­ten lokalisieren und XML-Strukturen filtern, während mit XQuery neue XML-Dokumente auf Basis von SQL-ähnlichen Abfragen erzeugt werden. Die Umwandlung von XML sehen Sie anhand von XSLT für HTML, XML und Text, anhand von XSL-FO für Druckfor­mate wie PDF. Service­orientierte Architekturen werden mit Web­services aufgebaut, die in diesem Buch mit einer allgemeinen Beschreibung und den wesentlichen Standards SOAP und WSDL eingeführt werden. Da XML auch als Speicher-/Transportformat dienen kann, zeigt das Thema XML und Datenbanken, wie XML aus relationalen Daten in MS SQL Server und Oracle abgerufen und umgewandelt wird.