面向对象数据库Xindice的应用系统毕业设计说明书.doc
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1、本科毕业设计说明书(论文)题目: 面向对象数据库Xindice的应用系统 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业
2、设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 面向对象数据库Xindice的应用系统摘 要XML文档是以文本形式来描述的,它的自描述性使之非常适用于不同应用间的数据交换。为了交换XML的业务数据,就必须把XML文档存储在数据库中,并且把它和应用程序结合起来。XML一开始就建构在Unicode之上,具有世界通用性,本地化的XML数据处理具有广阔的发展前景。论文中提到的演示系统是指校园信息管理系统。它是基于B
3、rowser/Server(浏览器/服务器)架构的。系统采用的数据库是用于存储XML文档的典型开放源码数据库Xindice;采用了XML数据库查询技术Xpath,XML数据库更新技术Xupdate,XML文档转换技术XLST,以及JSP、SERVLET技术等;以TOMCAT作为web服务器。系统实现了校园信息管理中的常见功能,系统管理员可以对学生信息、教师信息、班级信息进行管理,也可以进行课程设置。系统使用者学生可以查看个人信息,可以进入选课系统进行选课,也可以修改个人账户。系统使用者教师可以查看个人信息,可以修改个人账户,也可以申请开设课程。演示系统实现了校园信息管理中的简单操作,系统利用面
4、向对象数据库Xindice以集合的方式来管理XML文档,而校园信息就存储于XML文档中;系统将我们常见的表之间的关系映射到XML的描述文档结构中,实现了面向对象数据库中的数据的级联删除操作。随着XML技术的发展,XML同数据库的结合将会实现更强大的功能,本应用系统具有一定的参考价值。关键字:xindice, xml, xpath, xupdate, xlstAPPLICATION SYSTEM BASED ON OBJECT-ORIENTED DATABASE XINDICEABSTRACTXML is a file format which is described in text form
5、at. It is self-descriptive and very suitable for data exchange among different applications. To exchange XML business data, XML data should be stored in database, and they are often combined with applications. XML document is based on Unicode, which is world-universal. XML data processing on relatio
6、nship is a promising approach.The demo system for campus information management is based on Browser/Server (B/S) structure. The database of the campus information system is a typical open source database that is used to store XML document; XML database query technology - Xpath, XML database update t
7、echnology - Xupdate, XML documents conversion technology XLST, JSP and SERVLET technology are implemented in the management system; and the system is hosted on TOMCAT as the application server.The system has realized common features for the management of campus information. The system administrator
8、can manage student information, teacher information and class information, course information as well. Student, one type of system users, is able to view personal information and enter into the elective system of course selection to do some operation such as select course operation. The student can
9、also modify individual account. Teacher, another type of system users, can retrieve personal information and modify individual accounts and can also apply for a new course. The manage system has also realized some simple operation in the campus information management. The Xindice database is applied
10、 in the management system to store and manage the xml document in the way of collection and campus information is stored in the xml document. The system realizes mapping of the relations between tables and xml document structure and realize the operation of cascade of data deletion in the object-ori
11、ented database. With the development of XML technology, the combination between XML and database will be achieved with more powerful features, this application has some reference value.Key Words: xindice, xml, xpath, xupdate, xlst目 录摘 要1ABSTRACT3第一章绪论11.1项目背景11.2研究现状21.3研究开发的目标和基本内容31.3.1研究开发的目标31.3
12、.2研究开发的基本内容41.4论文概要说明5第二章应用技术概论72.1Xindice数据库72.1.1Xindice数据库简介72.1.2Xindice系统结构82.1.3Xindice存储实现方案82.2Apache Tomcat服务器92.3XML查询技术Xpath92.3.1Xpath介绍92.3.2Xindice数据库对Xpath的支持102.4XML更新技术Xupdate122.5XML转换技术XSLT15第三章演示系统介绍173.1系统整体架构173.2系统数据存储193.2.1数据库表设计193.2.2数据库表到XML文档结构的映射213.3系统数据流程26第四章技术应用324.
13、1Xindice数据库的搭建324.1.1搭建前的准备工作324.1.2安装Xindice数据库334.1.3测试Xindice数据库334.2Xpath的应用344.2.1连接Xindice数据库344.2.2处理Xpath的结果集354.3Xupdate的应用374.3.1Xindice提供的Xupdate接口374.3.2利用Xupdate增加数据374.3.3利用Xupdate删除数据384.4XLST的应用404.4.1动态生成XML404.4.2编写XSL样式表414.4.3XML中调用XSLT424.5数据库查询分析43第五章总结45参考文献47致谢49附录50附录1 毕业设计文
14、献综述50附录2 毕业设计开题报告50附录3 毕业设计外文翻译(中文译文与外文原文)50第一章 绪论1.1 项目背景面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的,而关系数据库则是从数学理论发展而来的,两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。对象关系映射(Object Relational Mapping,简称ORM1)是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术。简单的说,ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据,将Java程序中的对象自动持久化到关系数据库中。本质上就是将数据从一种形式转换到另外一种形,这也同
15、时暗示着额外的执行开销。目前流行的ORM产品有Apache OJB2、Hibernate等。随着现代社会的发展,许多新的复杂的结构开始涌现如生物高分子等,关系数据库在处理这类复杂结构时已显得非常吃力,XML就非常适合处理这类复杂的结构。因为XML的最大优点是它对数据描述和数据传送能力,具备很强的开放性3。Apache Xindice4是一种本地XML数据库,可以在该数据库中保存、查询和修改XML文档。与关系数据库相比,本地数据库的优点是无须将XML映射到SQL。该数据库使用Xpath查询Xindice数据库,使用XML:DB Xupdate来更新数据库。Xindice实现了Java XML:D
16、B API,用于在Xindice数据库中添加、查询和更新XML文档。Xindice数据库中的XML文档保存在集合中;一个集合可以包含一个或多个XML文档。Xindice还提供一种命令行工具,该工具具有与XML:DB API相同的功能。利用XML文档存储结构化的数据,在Xindice中以集合的方式存储XML文档,可以实现一个小型的应用系统。演示系统中没有用到常见的关系数据库如:SQL SERVER、Oracle,而是用到了XML数据库Xindice,它直接存储XML文档,不存在映射的问题。由于使用了XML,又增强了数据表现力。1.2 研究现状目前XML数据库产品主要有DB2 9,BaseX,Oz
17、one,MyXmldb,Exist,Xindice。IBM DB2 9作为第一个混合型的数据库服务器,它可以处理关系型数据同时也可以处理XML数据。特别是对 XML 数据的支持,可以说是数据库发展史上的一个重要里程碑;DB2 9混合型数据库引擎可为在数据库中同时存储关系数据和 XML数据提供灵活性和高性能,因为数据库管理系统在每一个层面(从客户端到引擎,再到磁盘)都能很好的了解和支持这两种数据模式。XML数据继承了DB2为关系数据提供的相同的备份与恢复、优化、可伸缩性和高可用性。DB2 9对XML独特支持,保证了XML数据与生俱来的层次结构和灵活性模式,大大增强了企业适应信息变化的能力,提高了
18、企业随需应变的水平。关系型与层次型数据的混合处理能力使企业信息的无缝集成成为可能。通过一个访问请求就可以同时支持关系型数据以及XML数据,从而大大提高生产效率。BaseX是一个XML数据库,用来存储紧缩的XML数据。它提供了高效的Xpath和XQuery的实现,还包括一个前端操作界面。BaseX 6.0实现了完整的XQuery Update规范、100%达到W3C的测试要求。引入一个增强的客户端服务器的体系架构,基于ACID安全事务、用户和密码管理、事务日志等。扩展了XQuery的全文特性、支持TF/IDF排名、停止词列表和模糊查询。使用固定内存来提升了索引创建过程,改进了索引的结构和迭代查询
19、处理。Ozone是一个面向对象的数据库管理系统,完全用Java实现Ozone项目的目的是让开发者可以构建一个纯面向对象、纯Java的数据库应用程序。Ozone可以用来存储XML文档,可以用任一个XML工具来访问这些数据。MyXmldb是一个在MySQL上实现的XML数据库。它以BLOB形式存储文档,可以多达256M大小的文档。它支持Xpath和XQuery,并提供了XML的Java实现XML:DB API,具有图形用户界面。Exist是一个开源的native XML数据库。它有依据索引的XQuery处理程序,可以自动进行索引,扩展的全文本搜索,Xupdate支持并且它与现存的XML开发工具可以
20、紧密的结合在一起。Exist-db支持很多网络技术标准,使它成为开发WEB应用程序的优秀平台。它支持XQuery 1.0、Xpath 2.0、XSLT 1.0(using Apache Xalan)和XSLT 2.0。Xindice数据库起源于DBXML数据库。DBXML数据库是第一个开放源码的native-XML数据库。该项目在1999年7月启动,由Tom Bradford发起,Kimbro Staken负责管理。在2001年并入Apache开放软件联盟并更名为Xindice,现今Xindice 数据库已是世界上最广泛使用的数据库之一5。现在Xindice官方发布的稳定版本为V1.1,V1.
21、2是一个开发中的版本。Xindice是Native-XML数据库。文档分为以数据为中心的文档和以文档为中心的文档6。Native-XML数据库的观点认为在数据库中应当以XML原始的格式存取XML文档,数据库内部的数据模型是依据XML特性建立的7。Native-XML数据库是一种专门的保存、检索和处理文档的数据库,它支持文档的结构,因此能保留它们的数据层次结构和意义8。当前XML文档的基本存储方式9可分为3类:文件系统、存储管理器和数据库管理系统。第3种更有效的存储方式是使用数据库管理系统来管理XML数据。根据数据库管理系统的不同,这种存储方式又可以分为基于关系的XML数据库系统、面向对象的XM
22、L数据库系统和“原生(native)”的XML10。Xindice数据库既是面向对象数据库,又是原生XML数据库。当前XML主要应用领域体现在4个方面:企业间电子商务,知识管理,文档管理,实现企业的自动化处理11。XML具有如此广泛的应用,而Xindice又是用于存储和管理XML文档的面向对象数据库,Xindice必将有良好的发展前景。集成XQuery功能的Xindice数据库12在近几年也被设计出来,使用Xindice数据库来查询XML数据变得更加容易。1.3 研究开发的目标和基本内容1.3.1 研究开发的目标在当前互联网络和XML技术如此发达的基础上,本系统拟在研究类似应用系统的设计实现上
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