Применение технологий .NET для сохранения данных из XML-документов

SQL Server 2000 и версия SQL Server 2000 Web (SQLXML) предусматривают три способа хранения данных XML. Массовая загрузка XML и механизм Updategrams, две технологии на стороне клиента, используют аннотируемые схемы для создания отображения между содержанием документа XML и таблицами базы данных. OpenXML - это серверная технология, позволяющая строить реляционное представление по документу XML. С реляционным представлением OpenXML можно использовать код T-SQL для запроса данных из документа XML и сохранения результатов запроса в базе данных SQL Server.

Все три способа хранения предназначены для разных целей. Массированная загрузка XML загружает в SQL Server данные из очень больших документов XML. Механизм Updategrams исполняет оптимистическую модернизацию данных SQL Server. Оптимистическая модернизации данных - это модернизации без блокировок, когда система проверяет, не изменял ли другой пользователь данные после того, как они были первоначально считаны. А OpenXML обеспечивает привычный реляционный доступ к данным XML.

Из этих трех способов OpenXML - наиболее гибкий, поскольку предусматривает модель программирования (применение языка T-SQL), которую можно использовать, чтобы писать алгоритмы или исполнять вычислительную логику над данными XML перед тем как сохранять их в SQL Server. Однако из-за того, что OpenXML - серверная технология, при частой загрузке больших документов может снизиться производительность работы SQL Server. Но если вы перешли на технологию Microsoft .NET Framework, можно поработать над увеличением производительности и побороться с ограничениями масштабируемости, используя класс DataSet из ADO.NET, который дает мощную технологию, включая все возможности программирования - для хранения данных XML на SQL Server.

Класы DataSets, DataTables и преобразование XML документов

В предыдущей статье, "Как построить документ XML в .NET", я показал простой способ создания запроса XML из данных, получаемых из SQL Server, используя объект класса DataSet. Обеспечивая реляционное кэширование, которое можно использовать на клиентской машине и на промежуточной машине, DataSet может управлять данными из различных источников, включая SQL Server и другие реляционные базы данных и XML.

Когда происходит заполнение набора DataSet данными из документа XML, объект DataSet должен преобразовывать данные, хранящиеся в иерархическом отображении XML, в реляционное отображение объекта DataSet. Например, если имеется документ XML, содержащий список элементов Order ("Заказ"), которые имеют вложенные элементы LineItem, то такой документ обычно преобразовывается в таблицы данных Orders ("Заказы") и LineItems в реляционном представлении. Преобразование имеет ту же цель, что и использование запросов Xpath в OpenXML, чтобы строить реляционные представления по документам XML. Но вместо спецификации XPath класс DataSets использует собственный путь преобразования данных.

Класс DataSet задействует схемы XSD, чтобы преобразовывать данные из документа XML в реляционный кэш объекта DataSet. Он предусматривает два пути, позволяющие определить схему для отображения данных XML. Сначала можно обратиться к схеме XSD, определяющей элементы, признаки и связи, которые используются в документе XML. Или можно вывести схему непосредственно из структуры документа XML. Другими словами, DataSet может строить схему, изучая структуру и содержание документа XML.

Когда требуется обратиться к схеме XSD, объект DataSet использует элементы и атрибуты, которые определены в схеме, в соответствии со связями, существующими между элементами, чтобы построить объекты DataTables, DataColumns и DataRelationships в реляционном кэше. Этот кэш используется для хранения преобразованных данных XML. Я буду ссылаться на структуру, или схему, реляционного генерируемого кэша как на форму кэша. При обработке схемы объект DataSet задействует набор правил, подобных тем правилам отображения, которые применяются по умолчанию механизмом Updategrams и XML Bulk Load, когда нет аннотирования в схеме преобразования, чтобы создать таблицы, которые DataSet использует для хранения преобразованных данных XML. Можно суммировать правила отображения класса DataSet следующим образом:

• сложные элементы, которые содержат другие элементы или атрибуты, отображаются в таблицы;
• атрибуты и простые подэлементы - элементы, которые не содержат других элементов или атрибутов - отображаются в столбцы;
• типы данных преобразуются из типов XSD в типы .NET.

Документацию по классу DataSet ADO.NET можно найти в статье "Generating DataSet Relational Structure from XML Schema (XSD)", которая содержит полную информацию о правилах преобразования данных. В зависимости от того, какая схема выбрана, можно управлять формой кэша, которая создается объектом DataSet.

Вывод схемы из документа XML есть простой способ загрузить такой документ в объект DataSet. Таблицы, столбцы и связи создаются процессом интроспекции автоматически. Этот процесс DataSet исследует структуру и содержание документа XML. Хотя использование вывода значительно уменьшает долю программирования, оно приводит к непредсказуемости при реализации, потому что небольшие изменения документа XML могут заставить DataSet создавать таблицы различной формы. Эти изменения в формах могут вызвать неожиданные остановки в работе приложения. Поэтому я рекомендую всегда ссылаться на схему в прикладных приложениях и с осторожностью использовать вывод для построения прототипов.

Теперь давайте рассмотрим пример того, как можно использовать схему, для того чтобы построить кэш DataSet на стороне клиента, который можно задействовать для выполнения изменения данных в базе SQL Server.

Отображение заказа XML

Предположим, что вы написали приложение, принимающее заказы от клиентов в формате XML, который определяется схемой XSD. Схема определяет три сложных типа, обеспечивающие данные о клиенте заказа, данные заказа и пункты заказа. Самый верхний элемент Customer определяет корень документа. Вложенная иерархия определяет отношения между элементами. Любой элемент Order содержит элемент LineItem, и элемент Customer содержит в себе элемент Order.

В тексте кода, написанного на C# (см. Листинг 1), используется метод ReadXmlSchema для выполнения загрузки схемы, представленной на Рисунке 1, в объект класса DataSet с названием orderDS. Метод ReadXMLSchema создает три объекта DataTables, соответственно, для элементов Customer, Order и LineItem , присутствующих в схеме. Чтобы можно было проверить, что схема создает ожидаемые таблицы в реляционном кэше, метод printDSShape выводит имена таблиц для каждой таблицы на консоль, сопровождая их списком столбцов и типом этих столбцов.

Посмотрим повнимательнее на имена столбцов. Столбцы Customer_Id и Order_Id присутствуют в объекте DataTables, хотя они не определены в схеме. Метод ReadXmlSchema автоматически добавляет эти столбцы к объекту DataSet. Класс DataSet использует столбцы как внешние ключи, для того чтобы моделировать связи между элементом Customer и элементом Order и между элементом Order и элементом LineItem. Поскольку XML обычно использует вложенные связи вместо внешних ключей, объект DataSet автоматически создает собственные первичные и внешние ключи между объектом DataTables и этими столбцами.

Рассмотрим тщательно типы данных на Рисунке 3. Объект DataSet преобразует типы данных схемы XML в соответствующие типы данных .NET. Когда загружается документ XML в объект DataSet, объект DataSet отображает каждую величину из XML в соответствующий тип .NET.

После загрузки схемы в DataSet все, что следует сделать, чтобы закончить реляционное преобразование, это загрузить данные из XML в объект DataSet . В Листинге 1 с помощью метода ReadXml открывается файл с именем Order.xml, представленный на Рисунке 2. Затем читаются данные из файла в три объекта класса DataTables, которые предварительно созданы классом DataSet во время прочтения схемы на этапе выполнения предыдущего шага. Заказ на XML теперь доступен через объект DataSet.

Чтобы понять, как получить доступ к данным в объекте DataSet, давайте просмотрим, как в Листинге 1 метод printDSData проходит по объекту DataTables и для каждой таблицы выводит названия столбцов, проходя по всем строкам в объекте DataTable. На Рисунке 3 показана автоматическая генерация значений для полей Customer_Id и Order_Id, которые метод ReadXmlSchema добавляет в объект DataSet.

Также заметим, что три элемента, которые появляются в документе Order.xml - Почтовый адрес (PO), Адрес (Address) и Описание (Description) - не отобразились в объекте DataTables. Эти данные опущены, потому что схема, прилагаемая к DataSet, не содержала указанные элементы, и объект DataSet просто игнорирует любые данные, не описанные в схеме, когда создается форма реляционного кэша и загружаются данные XML. Эта удобная возможность позволяет кодировать правильно, даже если есть дополнительные данные, которые не учитываются, но присутствуют в заказе от клиента в формате XML.

Построение приложений, использующих кэш

Теперь, когда вы научились использовать объект DataSet для построения реляционного кэша для XML, можно применить эти знания при создании приложений, которые будут выполнять формальную логику и менять данные SQL Server. Выполняемая в приложении логика относительно несложная, когда используется программная модель с DataSet. ADO.NET предлагает несколько альтернативных решений для обновления данных на SQL Server с применением объекта класса DataAdapters, с использованием собственных запросов и выполнением хранимых процедур. DataSets упрощает отображение данных XML в реляционную модель. Остальное зависит от вас.

Рич Ролман - Руководил подразделением программистов, отвечавших за XML в команде, разрабатывавшей SQL Server 2000 в корпорации Microsoft. С ним можно связаться по адресу: xmlquestions@sqlmag.com.

Листинг 1: Код C#, создающий реляционный кэш.

using System;
using System.Collections;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Xml;
public class XMLMap
{
 public static void Main()
 {
 
  // Create DataSet and read schema
  DataSet orderDS = new DataSet("CustOrder");
  orderDS.ReadXmlSchema("CustOrderLitem.xsd");
  
  // Print out shape of DataSet
  printDSShape(orderDS);
  
  // Read an order in XML format into the DataSet  
  orderDS.ReadXml("Order.xml",System.Data.XmlReadMode.IgnoreSchema);
  
  // Print out data in DataSet
  printDSData(orderDS);
  
  // Insert business rules and database update logic here
 }
  
 private static void printDSShape(DataSet ds)
 {
  foreach (DataTable dt in ds.Tables)
  {
   Console.WriteLine("{0}",dt.TableName);
    
   // Print column name and type
   foreach (DataColumn dc in dt.Columns)
    Console.WriteLine("t{0}t{1}",dc.ColumnName,dc.DataType.ToString());
  }
 }
 
 private static void printDSData(DataSet ds)
 {
  foreach (DataTable dt in ds.Tables)
  {
   Console.WriteLine("n{0}:", dt.TableName);
   
   // Print column headers
   foreach (DataColumn dc in dt.Columns)
    Console.Write("{0}t",dc.ColumnName);
   Console.WriteLine("");
   
   // Write out data
   foreach (DataRow dr in dt.Rows)
   {
    foreach(DataColumn dc in dt.Columns)
     System.Console.Write("{0}t",dr[dc]);
    System.Console.WriteLine("");
   }
  }
 }
}

Источник: Osp.ru