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2024年4月19日发(作者:zabbix proxy)
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科技情报开发与经济
文章编号:1005-6033(2007)21—0194—03
SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY 2007年第17卷第21期
收稿日期:2007---04—24
XML与关系数据库的数据转换研究
费丽娟,李芸
(中南民族大学计算与实验中心,湖北武汉,430074)
摘要:从XML与关系数据库的关系出发,讨论了XML数据的关系存储以及XML与
关系数据库的映射策略,分析了基于不同映射的数据转换的可行性。
关键词:XML;关系数据库;存储;映射
中图分类号:TP3l1、132.3 文献标识码:A
商务应用体系结构的一个关键性问题。在层次型数据库和面向对象数据
XML作为异构数据源环境下人们乐于使用的数据交换标准,具有
异构性、可扩展性和灵活性的特点。同时其自描述性和信息上的完整性
等特点在Internet环境下的分布式电子商务系统解决Web上数据表示
和传输等问题时显示了强大的优势。在层次型数据库和面向对象数据库
的非关系型数据库中,XML是很理想的存储格式,但XML和关系数据库
库的非关系数据库中,XML是很理想的存储格式。然而目前的商务数据
主要存在于关系数据库中,XML和关系数据库之间转换却比较复杂。由
于XML文件是基于文本的,而且可能包含许多重复的文本(标记),因此
有较高的压缩率,一个相当大的XML文件易于压缩为原来的1/10甚至
之间的转换却比较复杂。目前商务数据大多存放在关系数据库中,XML
数据又以XML文档的形式存在,因此研究XML与关系数据库的转换对
基于XML/Web服务的分布式电子商务系统中异构数据源之间的数据集
成非常关键。
是1/20,减少了网络通信量。XML核心作用体现为数据交换的共享标准
格式,所以对关系数据库进行XML集成研究具有重大的现实意义_1]。
广义的XML与关系数据库具有大致相似的作用:两者均提供数据
存储,关系数据库以数据库系统为手段,XML的存贮方法是文件系统;两
者均提供对数据的直接访问,用户程序不必关心数据的物理结构;两者
均提供数据的模式描述,XML采用DTD(Document Type Definition)或
XML Schema描述数据的逻辑结构,关系数据库采用关系模式;两者均提
1 XML与关系数据库
如何对空间和时间异构数据进行集成是基于XML/Web服务的电子
知识的获得。其中显性知识的获取是指技术知识获取过程中有关技术技
能等的说明性或操作性的指导,以及该项技术技能等所包含的未经系统
说明但可以查阅和获取到的背景知识,而隐性知识的获取则是指技术技
能等本身所包含但不能或没能用语言文字直观表达出来的有关设计构
思、试验及生产过程中的经验、诀窍类知识,如该项技术的发明者、实施
者在解决具体问题过程中的技巧、经验、理念和价值观等层面的知识。对
核心技术的掌握仅靠对说明材料的掌握是远远不够的,还取决于对成果
的消化、吸收和转化创新,取决于对技术成果中隐性知识的吸收和掌握。
来成为可以广泛流传和共享的显性知识。
(3)通过知识组织与管理将分散零星的隐性知识系统化、显性化。这
个过程就是要把分散在个体头脑中隐性知识集中管理起来,并转化成可
供整个组织或社会共享的显性化知识。要做到这一点,组织团体就要建
立相应的管理和激励机制,使内部员工和个人自觉自愿地参与其中,主
动将存在于个人脑海和身体中体现个人价值的隐性知识(包括自身体
验、感悟、诀窍等)与大家交流共享,并设立专门人员对这部分知识加以
组织管理,进而将其转化为组织团体内部系统化的显性知识。
(4)通过宣传和专门培训等形式推动隐性知识显性化。这个过程就
因此,我们必须用程序化的方法对隐性知识进行组织和管理,使其系统
化、组织化、显性化,变成浅显易懂、易于被大多数人所广泛吸收和利用
的显性知识。
是把隐藏在组织内部、团体和个人中的经验、技能性知识通过各种途径
和渠道进行必要的宣传报道,使其显性化,成为大家所广泛接受的知识;
或者针对需求对象开设专门培训讲座,将这些隐性知识传授给对方。
总之,隐性知识显性化对于知识存取与利用具有十分重要的意义和
具体来说,可以通过以下途径和步骤促进隐性知识向显性知识的转
化:
(1)通过知识发现、知识挖掘和知识沉淀来推动隐性知识显性化。就
作用,应引起我们的足够重视。同时隐性知识显性化又是一项艰巨和复
杂的工程,必须建立良好的组织管理制度和措施,通过良好的组织管理
系统,广泛挖掘和转化,以加速引导知识资源的积累和配置,实现知识资
源效用最大化。 (责任编辑:王永胜)
是把存在于人们头脑中的经验、体会、诀窍等思想火花通过总结、报告等
形式表述出来,变得可供其他人读取、理解和记忆并转化为自己的知识,
用于指导个人实践。
(2)通过知识试用、知识修正和知识固化来推动隐性知识显性化。这
个过程就是对我们初步了解和掌握得经验性知识在工作实践中加以试 第一作者简介:朱宁贤,男,1971年生,2001年毕业于山东师范大学
用,针对使用实际情况进行相应的修改和升华,然后再用于实践,再修改
再升华,直至这部分隐性知识达到大家公认和接受的程度,最后固化下
(理学硕士),讲师,山东政法学院信息科学技术系,山东省济南市解放东
路63号,250014.
Talking about the Organization and Management of the Tacit Knowledge
ZHU Ning-xian
ABSTRACT:This paper introduces the tacit knowledge and its features,analyzes the important significance and function
of dominant change of the tacit knowledge in the knowledge management,and probes into the paths of dominant change of
the tacit knowledge in the process of knowledge management.
KEY WORDS:knowledge management;explicit knowledge;tacit knowledge
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费丽娟,李 芸XML与关系数据库的数据转换研究 本刊E-mail:bjb@mail.sxinfo.net 信息技术
供应用逻辑接El,XML采用SAX(Simple API for XMI)和DOM(Document
Object Mode1)定义应用编程接El,关系数据库则采用ODBC,JDBC等 。
实际上,XML可以看成是一棵树,树的叶子节点是元素的内容(Text)或
简单元素映射为父元素形成的数据表的列。第三,对复杂子元素形成的引
用,重复第一、第二规则,直到所有表的列均是由简单元素映射而成。
同理,可以得到从关系数据库到XML文档的映射规则算法:第一,
非引用数据表的列直接映射成简单元素。第二,对应的每个表映射成复
杂元素,对数据表的列按类型进行处理,若它包含的列是非引用的则按
第一规则处理,若它包含的列是引用的则根据此引用找到生成此引用的
数据表。第三,针对此引用找到相应的数据表,重复第一、第二规则,直到
者属性的值,非叶子节点是树的元素名。而关系数据库是一系列二维表
格的集合,一般来说这些表格之间存在一定的依赖关系n]。
将关系数据库映射到XML上一般有两种方法,即数据库对象映射
为XML的属性和数据库对象映射为XML的元素,考虑到系统的商务扩
展性需求,通常采用第二种方法。
2 XML数据的关系存储
XML数据源有XML纯文本文档、关系型数据库以及其他应用数据
几类。由于XML数据源的不同,关于XML存储的研究目前大致分为以
下4个方向:利用文件系统存储XML数据的研究;利用面向对象数据库
存储XML数据的研究;用关系数据库存储XML数据的研究;专门设计
的XML(NXD)存储策略 4]。针对于XML具体应用,在存储XML文档的
数据库技术上,形成了两大阵营。一种阵营主张在原有的传统关系数据
库基础上,通过扩展XML支持模块或中间件,来完成XML数据和数据
库之间的格式转换和传输;另一种阵营主张利用NXD技术来解决XML
文档的存储管理 。然而现今Web环境下的电子商务系统中,大多数数
据仍存储在关系数据库里,而且关系数据库具有数据结构化、数据处理
能力强、易于扩充等特点。用关系数据库来存储XML数据,可以利用现
有数据库的存储管理、并发控制、恢复、版本机制等技术有效地管理数
据,并使用SQL查询作为数据存取的方法.所以用关系数据库来保存和
处理XML数据是很有效的方法。
利用关系数据库来存储XML数据的方法是XML半结构数据转换
为结构化数据后存储于二维表中,利用关系数据库来实现对XML数据
的存储和管理。由于XML和关系数据库数据模式的互异性,不能简单地
将XML文档存储于关系数据表中,为了实现在XML文件和数据库之间
交换数据,必须提供一个XML映射层,将XML文档模式(DTD.XML
Schema)映射到关系数据库模式,见图1。
图1关系数据库存储模式
3 XML与关系数据库的映射
由图1可以看到,为了实现关系数据库与XML之间的数据转换,关
键是弄清楚XML与关系型数据库之间的映射。一个具体的XML模式列
关系模式的数据转换需要涉及较为复杂的XML格式分析处理及相应的
数据库操作和有效性校验。两者之间的映射为双向映射,之要存在以F
两种方法:基于模板驱动的映射和基于模型驱动6 映射
3.1基于模板驱动的映射
XML文档包含简单元素和复杂元素两类,简单元素包含的内容是不
具层次结构的简单内容,而复杂元素可包含属性、子元素.还可以包含多
个子元素,其中子元素还可以是复杂元素 。基于模板驱动的转换方法
是一种浅层映射,只能用于从其他类型数据到XML文档之间的数据传
递,并不支持面向对象之间或者关系与对象之间的信息交互,它无需提
前定义好XML文档和其他数据之间的映射,只需在XML文档模板中嵌
入一些SQL命令,这些命令在转换时被系统识别和执行,把执行的结果
替换到指令的位置,生成最终的XML文档即可。
具体的规则算法是:第一,简单元素直接映射成表的列。第二,复杂元
素映射成数据表,对其包含的属性进行分类处理,若是简单子元素按映射
第一规则处理,若是复杂子元素则形成此子元素引用,然后将此引用看作
所有元素均是由非引用的列映射而成。第四,删除关系数据库中因规范
化结构而导致的冗余,优化XML文档 】。
3.2基于模型驱动的映射
基于模型驱动的映射是一种深层映射,是模式和模式之间的映射。
当把数据从数据库传送到XML文档或把数据从XML文档传送到数据
库时,需要用一个具体的模型来实现,而不是仅仅依赖内嵌SQL命令,关
系数据库的理论依据是关系模型,而XML文档依据的是XML Schema和
DTD。基于模型驱动实现数据在关系数据库和XML文档间的双向传输
关键是在关系模式和DTD或XML cShema之间建立双向映射。
具体的思路是把一个XML文档表示为由数据对象构成的树,每一
个元素类型和对象模式中的对象相对应,再通过传统的关系一对象模型
映射到关系模式中。在XML文档中的数据有两个公共的模型,即表模型
和对象模型。表模型是基于表的映射,许多中间件包在转换XML文档成
关系数据库数据所使用的模型,就是将XML文档当成一个单独的表对
象或一系列表对象。对象模型是基于对象一关系的映射,在这种模型下,
元素通常对应了一个对象或属性或PCDATA(PCDATA表示已解析字符
.
数据,在这里指不需再解析的最小数据单元)对象。它将XML文档用一
棵对象树来表示 。
然而.从长远角度考虑,我们不考虑对象一关系(oR)方法。最根本
的原因在于,为了有效处理XML数据,OR方法不能在性能和功能一级
提供支持。特别是在将来,OR方法可能会遇到以下问题:不能完全处理
XML文档的线性结构;要求用户对数据事先指定存储模型;依赖于UDT
和UDF等方法,而不是提供原生的支持;依赖于现有的LOB技术;不能
很容易地解决Xquery语义和行为。OR方法的主要问题在于,引擎并不
能真正理解它正在处理XML数据 。
4结语
XML已成为当今流行的数据交换标准,在企业电子商务系统构成中
的优势和重要性显而易见。而关系数据库经过了20多年的发展,技术相
当成熟,是当前电子商务中最主要的数据源。不论是从用户和开发者的
角度,还是从利用关系技术的事务管理、数据存储、安全功能等方面考
虑,都应该充分研究XML与关系数据库的数据转换问题,建立完全支持
XML数据存储和数据管理的关系数据库数据产品,为进一步解决分布式
电子商务系统巾的异构数据源集成问题提供切实的理论和实践依据。
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科技情报开发与经济
文章编号:1005-6033(2007)21—0196—02
SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY 2007年第l7卷第2l期
收稿日期:2007—06—21
基于CAN总线煤矿井下分站通信的设计
郝世宇
,
(山西煤炭职业技术学院,山西太原,030031)
摘要:阐述了采用SJA1000和PC82C250组成的CAN总线煤矿井下分站通信的设计
方案,给出了该通信结点的硬件结构和软件设计。
关键词:CAN总线;井下分站;通信
中图分类号:TD76 文献标识码:A
单片机:井下分站传输电路设计主要是CAN控制器、单片机、驱动器
及其相互之间的连接电路设计,考虑到成本和性能等因素,本系统采用的
是ATMEL公司生产的AT89¥52单片机。
目前我国煤矿井下各类监控系统的通信网络大多是RS485总线,而
井下通信网络要求可靠性高、实时性强、传输距离远、通信速率高、抗干
扰能力强,RS485总线越来越不能满足井下通信的要求。CAN总线具有
传输距离远、实时性高、可靠性高和容错能力强等优点,因此CAN总线
非常适用于煤矿各类监控系统。本文提出了利用CAN总线取代RS485
总线实现煤矿井下分站与传感器之间通信的解决方案。
CAN控制器:由于分站的功能多,单片机的负荷重,所以设计CAN
通信电路时采用独立CAN控制器。目前应用较多的就是Philip公司生产
的SJA1000,该产品的应用十分普遍,设计参考资料也很丰富,技术支持
较好,市场上也容易购置,价格也相对比较便宜,所以本设计选用该芯
片。
1 系统结构
煤矿井下各类型监控系统大多采用层次式结构,其中井下分站是
PCA82C250:PCA82C250是标准的CAN总线收发器,是协议控制
核心,起到承上启下的作用,实时地采集各类型传感器的信息,然后将
信息通过上行网络传输到地面监控中心站。整个系统的结构框图见图
l。
器和物理传输线路之间的接口,可以用高达1 Mb/s(速率为5 kb/s时)
的位速率在两条有差动电压的总线电缆上传输数据。协议控制器通过
串行数据输出线(TX)和串行数据输入线(RX)连接到收发器,收发器通
过有差动发送和接收功能的两个总线终端CANH和CANL连接到总线
电缆。
2.2硬件设计
井下分站的CAN总线通信部分的电路原理见图2。sJA1ooO复位由
单片机的引脚P1.4控制,片选由P2.0控制,采用单独的晶体振荡器,
6N137为高速光耦。
单片机AT89S52负责sJAloo0的初始化,实现数据的接收和发送
等,SJA1000和单片机的连接方式见图2。系统的信号传输采用中断方
式,为增强抗干扰能力,sJAloo0的TX0和RX0通过高速光耦6N137连
接到82C250的TXD和RXD引脚。为确保通信正确,在硬件的设计和调
试过程中需要注意如下问题:电源VCC和VDD必须完全隔离,CANH和
CANL引脚各自通过一个5 n的电阻与CAN总线相连电阻可起到一定
的限流作用,目的是保护82C250免受过流的冲击,CANH和CANL与地
之间并联了两个30 pF的小电容,可以起到滤除总线上的高频干扰和一
图1工作原理框图
定的防电磁辐射的作用。另外,在两根CAN总线接人端与地之间分别反
接了一个保护二极管,当CAN总线有较高的负电压时通过二极管的短
2硬件设计
2.1芯片选择
路可起到一定的过压保护作用,此外通过82C250的Rs脚上的斜率电阻
大小可以适当调整总线通信速度,此电阻的取值范围一般在16 kn 140
[9]邢春晓,张志强,李骅竞.XML数据管理:纯XML和支持XML的数
据库系统[M].北京:清华大学出版社,2006:68—91.
(责任编辑:张红)
第一作者简介:费丽娟,女,1979年2月生,2004年毕业于华中师范
大学,助教,中南民族大学计算与实验中心,湖北省武汉市,430074.
Research on the Data C
onversion between XML and Relational Database
.
FEILi-juan,LIYun
ABSTRACT:Starting from the relation between XML and relational database,this paper discusses the relational storage
of XML data and the mapping tactics between XML and relational database,and analyzes the feasibility of the data
conversion based on diferent mappings.
KEY WORDS:XML;relational database;storage;mapping
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