一种基于XML的异构数据库集成方法
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装
据和半结构化数据 ）使数据交换保持了平台独立性 ， 原则 ， 降低耦合性 ， 提高 了重用的可能性 ， 这样 就使 异构数据源集成中问件能更好地适应开放 、 发展环
中间件层
器
数据源层
图 １ 异构数据库 集成方案框 架
收稿 日期 ：０ ８—１ —２ 修 回 日期 ；０９—１ ２０ １ ５； ２０ ２—１ ６
该方案具有扩展性 ， 如要添加新的数据源访问需要 ， 只需向中间件系统进行注册相关 信息即可实现 ， 即该 中间件系统具有弹性环境 ， 有利于 日后系统 的维护。采用该异构数据库集成方案可解决企业异构数据库
第２卷 ｏ
第１ 期
茂名 学 院学报
Ｊ Ｒ Ｉ ＯＦ ＭＡＯ ＯＵ ＮＡ Ｍ Ｇ Ｕ 、 Ｒ ｎＹ ＮＩ Ｓ
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． １２ ｏ １ Ｆ ｂ．０ ９ ｅ ２０
２１ ００年 ２月
一
种基 于 Ｘ ＭＬ的异 构 数 据 库 集 成 方 法
乔 玮
（ 西安文理学 院， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０５
中图分类号 ：Ｐ １ ．３ Ｔ ３ １１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １ ５０２ １）１ ０ ９ ３ １７ —６９ （０ ００ —０ ４ —０
现代企业普遍应用数据库技术来管理各种数据 ， 多数企业在发展过程中积累了大量的数据 ， 这些数据 可为企业的业务发展和经营规划提供参考。但由于数据库应用系统是在不同时期 、 根据不同的需求建立 的， 开发标准、 数据库平 台、 数据格式等不 同， 因此在企业数据共享中形成 了“ 信息孤岛” 。数据库 中间件技 术通过提供一个全局模式和对应各数据源的局部模式 ， 集成来 自不同数据源的数据， 不需考虑数据库的模 型和运行平 台…。Ｘ Ｌ ｅ ｔ ｓ ｌ Ｍ ｒ ｐＬｎｕ ｅ是 Ｓ Ｍ （ｔ ｄｒ Ｇ ｎｒ ａ ｕ ａｇａｅ的子集。作 Ｍ （Ｘｅ ｉｅ ａ ｕ ａｇａ ） Ｇ ＬＳ ｎａ ｅｅ ｌ ｒ ｐＬｎｕｇ） ｎ ｂ ｋ ｇ ａ ｄ ａＭ ｋ 为一种可扩展标记语言 ， 自描述性使得 Ｘ Ｌ 其 Ｍ 本身非常适用 于异构数据应用 间的数据交换 。由于 Ｘ Ｌ Ｍ 能够描述不规则数据 ， 能够从不同的来源集成数据 ， 因此将 Ｘ Ｌ Ｍ 作为数据 的描述工具和转换工具来构造 数据集成 的中间件 ， 是实现异构数据集成的较理想 的解决方式［。 ２ 】
作者 简介 ： 乔玮（９７一）男 ， １７ ， 河南洛 阳人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 从事网络集成与数据库技术研究。
５ ０
茂名 学 院学 报 ຫໍສະໝຸດ ２１ ００年 境中的数据集成 。本方案中的中间件层主要 由注册器 、 查询处理器 、 结果处理器和包装器四个模块组成。 注册器主要负责异构数据库的注册服务， 并生成公共模型； 查询处理器需要根据用户提交的查询请求 ， 将基 于总体视图的查询分解为针对各个数据源的子查询 ， 并提交给包装器执行 ； 结果处理器把包装器的结果汇总
处理 ， Ｘ Ｌ 以 Ｍ 的方式返回； 包装器负责与底层数据源交互 ， 包装异构数据源， 实现数据位置和访问的透明性。 该构架的工作流程及所实现的功能为： 应用程序服务器接收客户端发送的查询请求 ， 该查询请求为全 局查询请求 ， 可能需要访问数据源层中不同数据库中的信息。中间件层接收全局查询 ， 根据各异构数据源 注册的共享信息进行分析 ， 查询处理器将全局查询分解为针对具体数据库子查询 ， 并将子查询发送到对应
应 ●—— ． ——— ． 二二 ）
信息 ， 为数据的共享和应用提供访问支持 ， 负责异构 户
端
数据源的数据访问和查询 ， 同时协调各数据源之间 客 的信息集成。该方案 将 Ｘ 技术 与全局数据模式 户 ＭＬ 相结合 ， 在中间件 中以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档进行数据 的交互 ，
用
ｌ 异 构 数 据 库 集成 方 案
本文 中的异构数据库是指相关 的多个数据库系统的集合 ， 异构数据库的各个组成部分具有 自身的 自 治性 ， 每个局部数据库拥有 自己的 Ｄ Ｍ （ Ｂ Ｓ 可以是同为关系型数据库系统的 Ｏａｌ Ｓ ＬＳｒ ｒ 也可以是 ｒ ｅ Ｑ ｖ 等， ｃ、 ｅｅ 不同数据模型的数据库 ， 如关系 、 模式 、 层次 、 面向对象数据库等）在实现数据 的共享 和透明访 问的同时 ， ， 每个数据库管理系统仍然保有 自身的完整性控制和安全性控制。
的数据源。数据层 中的各数据库管理系统接收到查询后 ， 从数据库中查询相关信息 ， 把查询结果返还给结 果处理器， 结果处理器将其合并成同一笔数据记录 ， 并将得到的全局查询结果返还给应用程序服务器， 应 用程序服务器再将用户请求的结果返回给用户 。以上过程均以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档为数据转换的中介格式。同时，
程
务
（ 注册器 ）
包 Ｉ二＝≥ ＜
端
端
服 － （ 询 理 —＋器 一 ＋ 序 ４ 查 处 器） — 装 ● ｛堡 三 ’ ●— ＿墼
器
应用层
户 它能够转换来 自 同数据源的数据 （ 不 包括结构化数 客
（结果处理器）●—．包 一 Ｆ ——． ● ＝ —— ＝ 二二
基于 Ｘ Ｌ Ｍ 的异构数据库集成方案的基本框架如图 ｌ 所示 ， 它分为三层结构 ： 分别为应用层 、 中间件层
和数据源层 ， 中间件层构建在各数据库 系统之上 ， 数据应用程序服务器之下 ， 在不改变异构数据源原始数 据存储和管理方式的情况下 ， 集成各个异构数据源 客
Ｉ 公共模型 Ｉ
摘要 ： 异构数据库 的集成 是当前数据库研究领域 内的一个热点 ， 它能更有效地利用信 息资源及实现 数据共享 。论 述了一种 基于 Ｘ Ｌ中间件 的异 构数据库集成方法 。首先介绍 了异 构数据库 集成 系统整 体框架 结构 的层次模 型和每 一层 的服务功 Ｍ
能， 然后对 其中的关键 问题 ， 如关系数据模式到 Ｘ ｃｅ ａ ＭＬＳｈｍ 模式转换及查询分解方法进 行 了讨论 ， 最后 阐述 了该 异构数据 库集成方法 的优点 。 关键词 ： Ｍ ； Ｘ Ｌ 中间件 ； 据集成 ； 数 异构 数据库
据和半结构化数据 ）使数据交换保持了平台独立性 ， 原则 ， 降低耦合性 ， 提高 了重用的可能性 ， 这样 就使 异构数据源集成中问件能更好地适应开放 、 发展环
中间件层
器
数据源层
图 １ 异构数据库 集成方案框 架
收稿 日期 ：０ ８—１ —２ 修 回 日期 ；０９—１ ２０ １ ５； ２０ ２—１ ６
该方案具有扩展性 ， 如要添加新的数据源访问需要 ， 只需向中间件系统进行注册相关 信息即可实现 ， 即该 中间件系统具有弹性环境 ， 有利于 日后系统 的维护。采用该异构数据库集成方案可解决企业异构数据库
第２卷 ｏ
第１ 期
茂名 学 院学报
Ｊ Ｒ Ｉ ＯＦ ＭＡＯ ＯＵ ＮＡ Ｍ Ｇ Ｕ 、 Ｒ ｎＹ ＮＩ Ｓ
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． １２ ｏ １ Ｆ ｂ．０ ９ ｅ ２０
２１ ００年 ２月
一
种基 于 Ｘ ＭＬ的异 构 数 据 库 集 成 方 法
乔 玮
（ 西安文理学 院， 陕西 西安 ７０ ６ ） １０５
中图分类号 ：Ｐ １ ．３ Ｔ ３ １１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １ ５０２ １）１ ０ ９ ３ １７ —６９ （０ ００ —０ ４ —０
现代企业普遍应用数据库技术来管理各种数据 ， 多数企业在发展过程中积累了大量的数据 ， 这些数据 可为企业的业务发展和经营规划提供参考。但由于数据库应用系统是在不同时期 、 根据不同的需求建立 的， 开发标准、 数据库平 台、 数据格式等不 同， 因此在企业数据共享中形成 了“ 信息孤岛” 。数据库 中间件技 术通过提供一个全局模式和对应各数据源的局部模式 ， 集成来 自不同数据源的数据， 不需考虑数据库的模 型和运行平 台…。Ｘ Ｌ ｅ ｔ ｓ ｌ Ｍ ｒ ｐＬｎｕ ｅ是 Ｓ Ｍ （ｔ ｄｒ Ｇ ｎｒ ａ ｕ ａｇａｅ的子集。作 Ｍ （Ｘｅ ｉｅ ａ ｕ ａｇａ ） Ｇ ＬＳ ｎａ ｅｅ ｌ ｒ ｐＬｎｕｇ） ｎ ｂ ｋ ｇ ａ ｄ ａＭ ｋ 为一种可扩展标记语言 ， 自描述性使得 Ｘ Ｌ 其 Ｍ 本身非常适用 于异构数据应用 间的数据交换 。由于 Ｘ Ｌ Ｍ 能够描述不规则数据 ， 能够从不同的来源集成数据 ， 因此将 Ｘ Ｌ Ｍ 作为数据 的描述工具和转换工具来构造 数据集成 的中间件 ， 是实现异构数据集成的较理想 的解决方式［。 ２ 】
作者 简介 ： 乔玮（９７一）男 ， １７ ， 河南洛 阳人 ， 助理工程师 ， 硕士 ， 从事网络集成与数据库技术研究。
５ ０
茂名 学 院学 报 ຫໍສະໝຸດ ２１ ００年 境中的数据集成 。本方案中的中间件层主要 由注册器 、 查询处理器 、 结果处理器和包装器四个模块组成。 注册器主要负责异构数据库的注册服务， 并生成公共模型； 查询处理器需要根据用户提交的查询请求 ， 将基 于总体视图的查询分解为针对各个数据源的子查询 ， 并提交给包装器执行 ； 结果处理器把包装器的结果汇总
处理 ， Ｘ Ｌ 以 Ｍ 的方式返回； 包装器负责与底层数据源交互 ， 包装异构数据源， 实现数据位置和访问的透明性。 该构架的工作流程及所实现的功能为： 应用程序服务器接收客户端发送的查询请求 ， 该查询请求为全 局查询请求 ， 可能需要访问数据源层中不同数据库中的信息。中间件层接收全局查询 ， 根据各异构数据源 注册的共享信息进行分析 ， 查询处理器将全局查询分解为针对具体数据库子查询 ， 并将子查询发送到对应
应 ●—— ． ——— ． 二二 ）
信息 ， 为数据的共享和应用提供访问支持 ， 负责异构 户
端
数据源的数据访问和查询 ， 同时协调各数据源之间 客 的信息集成。该方案 将 Ｘ 技术 与全局数据模式 户 ＭＬ 相结合 ， 在中间件 中以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档进行数据 的交互 ，
用
ｌ 异 构 数 据 库 集成 方 案
本文 中的异构数据库是指相关 的多个数据库系统的集合 ， 异构数据库的各个组成部分具有 自身的 自 治性 ， 每个局部数据库拥有 自己的 Ｄ Ｍ （ Ｂ Ｓ 可以是同为关系型数据库系统的 Ｏａｌ Ｓ ＬＳｒ ｒ 也可以是 ｒ ｅ Ｑ ｖ 等， ｃ、 ｅｅ 不同数据模型的数据库 ， 如关系 、 模式 、 层次 、 面向对象数据库等）在实现数据 的共享 和透明访 问的同时 ， ， 每个数据库管理系统仍然保有 自身的完整性控制和安全性控制。
的数据源。数据层 中的各数据库管理系统接收到查询后 ， 从数据库中查询相关信息 ， 把查询结果返还给结 果处理器， 结果处理器将其合并成同一笔数据记录 ， 并将得到的全局查询结果返还给应用程序服务器， 应 用程序服务器再将用户请求的结果返回给用户 。以上过程均以 Ｘ Ｌ Ｍ 文档为数据转换的中介格式。同时，
程
务
（ 注册器 ）
包 Ｉ二＝≥ ＜
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服 － （ 询 理 —＋器 一 ＋ 序 ４ 查 处 器） — 装 ● ｛堡 三 ’ ●— ＿墼
器
应用层
户 它能够转换来 自 同数据源的数据 （ 不 包括结构化数 客
（结果处理器）●—．包 一 Ｆ ——． ● ＝ —— ＝ 二二
基于 Ｘ Ｌ Ｍ 的异构数据库集成方案的基本框架如图 ｌ 所示 ， 它分为三层结构 ： 分别为应用层 、 中间件层
和数据源层 ， 中间件层构建在各数据库 系统之上 ， 数据应用程序服务器之下 ， 在不改变异构数据源原始数 据存储和管理方式的情况下 ， 集成各个异构数据源 客
Ｉ 公共模型 Ｉ
摘要 ： 异构数据库 的集成 是当前数据库研究领域 内的一个热点 ， 它能更有效地利用信 息资源及实现 数据共享 。论 述了一种 基于 Ｘ Ｌ中间件 的异 构数据库集成方法 。首先介绍 了异 构数据库 集成 系统整 体框架 结构 的层次模 型和每 一层 的服务功 Ｍ
能， 然后对 其中的关键 问题 ， 如关系数据模式到 Ｘ ｃｅ ａ ＭＬＳｈｍ 模式转换及查询分解方法进 行 了讨论 ， 最后 阐述 了该 异构数据 库集成方法 的优点 。 关键词 ： Ｍ ； Ｘ Ｌ 中间件 ； 据集成 ； 数 异构 数据库