Consultando Documentos XML com XQUERY

1. Consultando Documentos XML com XQUERY Vânia Maria Ponte Vidal vvidal@lia.ufc.br

2. Por que uma linguagem de Consulta para XML? • Consultar bases de dados XML tornou-se necessário dado que grandes quantidades de dados estão sendo armazenados utilizando XML. • Dados XML são diferentes dos dados de bancos de dados relacionais ou orientados a objetos pois os dados XML não seguem uma estrutura rígida. • Devido a flexibilidade da XML, linguagens de consultas convencionais não são adequadas para especificar consultas em documentos XML

3. Linguagens de Consulta para XML • LOREL: foi projetada inicialmente para consultar dados semi-estruturados e recentemente foi estendida para manipulação de dados XML. É uma linguagem baseada em OQL. • XML-QL: estende linguagem SQL com uma cláusula explícita CONSTRUCT que permite a construção de documentos como resultado de consulta • XML-GL: linguagem de consulta gráfica que tem como base uma representação em grafos de documentos XML e DTDs

4. Linguagens de Consulta para XML • XSL (Extensible Stylesheet Language): utiliza a linguagem XPath para selecionar os elementos a serem processados e para geração de textos • XQL: pode ser considerada uma extensão da sintaxe da XSL e foi projetada com o objetivo de ser sintaticamente mais simples e compacta, entretanto com o poder de expressão reduzido

5. XQuery • XML Query Language • Proposta pela W3C e agrega características de diversas outras linguagens de consulta para XML, bem como SQL e OQL • É uma linguagem funcional na qual a consulta é representada como uma expressão • Utiliza o conceito de expressões de caminho para navegar em árvores • Xquery é flexível o suficiente para consultar vários tipos de fontes de informação XML incluindo bancos de dados e documentos

6. XQuery - Conceitos Uma consulta em XQuery é uma expressão que: • Lê um número de documentos XML ou fragmentos de documentos XML • Retorna uma seqüência de fragmentos XML bem-formados Expressões XQuery podem ser: • Expressões de caminho • Construtores de elementos • Expressões FLWR • Expressões condicionais • Expressões com quantificadores

7. XQuery – Expressões de Caminho • Consiste de uma série de passos. • Cada passo pode aplicar um ou mais predicados para eliminar nós que não satisfazem uma determinada condição • Uma expressão de caminho pode começar com uma expressão que identifica um nó específico, como a função document (string), que retorna o nó raiz de um dado documento • Uma expressão de caminho também pode começar com “/” ou “//”, que representa um nó raiz implícito, determinado pelo ambiente no qual a consulta está sendo executada.

8. doc capitulo * parte * figura titulo numero Expressões de Caminho - Exemplo Q1: Obtenha todas as figuras cujo título é “Fig1” procura um elemento figura em qualquer profundidade depois do elemento doc document(“livro.xml”) / doc // figura[titulo= “Fig1”] A função document lê um arquivo XML e retorna o nó raiz do documento

9. Expressões FLWR Consiste de uma seqüência de um ou mais cláusulas FOR e/ou LET, seguidas por um WHERE opcional e terminada por um RETURN • FOR e LET: associam valores a uma ou mais variáveis • WHERE: expressão condicional • RESULT: retorna o resultado FLWR = FOR-LET-WHERE-RETURN

10. livraria livros livro* autor pri_nome sobrenome titulo Expressões FLWR - Exemplo Q2: Obtenha os títulos dos livros cujo primeiro nome do autor é “José” FOR $l IN document(“livraria.xml”)//livro WHERE $l/autor/pri_nome = “José” RETURN $l/titulo FOR $l IN document(“livraria.xml”)//livro[autor/pri_nome = “José”] RETURN $l/titulo

11. Construção de Elementos Q3:Gerar documento XML cuja raiz é o elemento livros o qual contém todos os títulos dos livros cujo autor tem como primeiro nome “José” <livros> { FOR $l INdocument(“livraria.xml”)//livro WHERE $l/autor/pri_nome = “José” RETURN $l/titulo } </livros> constrói um elemento livros

12. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço FLWR - Exemplo Q4: Obter o ano e o título de todos os livros publicados pela editora Addison-Wesley depois de 1991. <livraria> { FOR $l IN document(doc.xml)/livraria/livro WHERE $l/editora = “Addison-Wesley” and $l/@ano > 1991 RETURN <livro ano=“{$livro/@ano}”> {$l/titulo} </livro> } </livraria> Expressão de caminho @ é utilizado para acessar o valor do atributo

13. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço FLWR - Exemplo Q5: Criar elemento resultado contendo conjunto de elementos livroWesley (os livros publicados pela Addison-Wesley ), o qual contém o título e autor do livro. <resultado> { FOR $l in document(“doc.xml")/livraria/livro, WHERE $l/editora = “Addison-Wesley” RETURN < livroWesley > {($l/titulo, $l/autor )} </livroWesley > } </resultado>

14. livro titulo autor seção + @id @dificuldade titulo figura * titulo caminho FLWR - Exemplo Q6: criar elemento listaSeções o qual contém, para cada elemento seção de livro1.xml, um elemento seção contendo dois atributos título e figcont cujo valor é o número de figuras contidas na seção. livro1.xml <listaSeções> { FOR $s in document(“livro1.xml")//seção RETURN <seção titulo="{ $s/titulo/text() }" figcont="{ count($s/figura )}”/> } </listaSeções > retorna apenas o conteúdo do elemento (sem as tags)

15. Ordenando • Algumas vezes é necessário controlar a ordem dos elementos na sequência • Uma seqüência pode ser ordenada utilizando a cláusula SORTBY, que pode conter uma ou mais expressões ordenadas • Cada expressão ordenada pode vir seguida de uma palavra chave • Ascending (default) • descending

16. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço Ordenando - Exemplo Q7: Obtenha o título e o ano de todos os livros publicados pela editora Addison-Wesley depois de 1991 e em ordem alfabética <livraria> { FOR $l IN document(doc.xml)/livraria/livro WHERE $l/editora = “Addison-Wesley” and $l/@ano > 1991 RETURN <livro ano=“{$livro/@ano}”> {$l/titulo} </livro> SORT BY(titulo) } </livraria>

17. Expressões Condicionais • XQuery suporta expressões condicionais baseadas em if, then, else • Expressões condicionais são úteis quando a estrutura da informação a ser retornada depende de alguma condição • As expressões condicionais podem ser aninhadas e podem ser usadas em qualquer lugar onde um valor é esperado

18. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço Expressões Condicionais - Exemplo Q8: Gerar elemento contendo o título e os dois primeiros autores dos livros. Se o livro tem outros autores então acrescentar o elemento vazio <outros/> <livros> { FOR $l IN document(“Livraria.xml”)//livro RETURN <livro> { ($l/titulo, FOR$a in$l/autor[position( )<= 2] RETURN $a , IF (count($l/autor) >2) THEN <outros/> ELSE ( ))} </livro> } </livros> Retorna a posição do elemento expressão condicional elemento vazio

19. Expressões com Quantificadores • Ocasionalmente é necessário testar se algum elemento ou todos elementos de uma coleção satisfaz uma condição • Para isso utilizamos o quantificador existencial (some) e o quantificador universal (every)

20. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço Expressões com Quantificadores Q9: Gerar elemento contendo para cada autor, o nome e os títulos de todos os livros do autor. Estes últimos, devem estar agrupados dentro de um elemento livrosDoAutor. Retorna somente valores distintos <resultado> {FOR $a IN distinctvalues(document(“livraria.xml”)//autor) RETURN <autor> {($a, <livrosDoAutor> {FOR $l IN document(“livraria.xml”)/livraria/livro WHERE some$la IN $l/autor satisfies deep-equal($la,$a) RETURN $l/titulo) } <livrosDoAutor> } </autor> </resultado> deep-equal( ) testa se dois nós tem a mesma estrutura e os mesmos valores

21. livraria livro titulo autor pri_nome sobrenome comentario * Expressões com Quantificadores Q10:Obtenha os títulos dos livros que tem “ótimo” em todos os comentários <resultado> {for $l in //livro whereevery $c in $l/comentario contains($c, “ótimo”) return $l/titulo } </resultado> quantificador universal

22. Funções Funções pré-definidas que podemos utilizar nas consultas XQuery (Xpath)

23. livraria livro* titulo ano autor+ pri_nome sobrenome editor+ pri_nome sobrenome associação editora preço Funções - Exemplo Q11: Para cada livro contendo algum elemento cuja “label” termina com a string “or” e cujo conteúdo contém a string “José”, faça: - Retorne o título do livro e o elemento encontrado Procura a string no nó atual * pega qualquer sub-elemento for $l in document(“www.bn.com/livraria.xml”)//livro let $e:= $l/* [contains(string(.),”José”) and ends-with(local-name(.),”or”)] where exists($e) return <book> { $l/titulo } { $e } </book> Indica que é o nome do elemento e não o conteúdo do elemento

24. livro titulo autor seção + @id @dificuldade titulo figura * titulo caminho seção * Funções - Exemplo Q12: Liste todos os elementos seção preservando seus atributos e hierarquia. Dentro de cada seção coloque o título da seção e um elemento com o número de figuras contidos imediatamente naquela seção define functionresumo_seção(element $s)returns element { <section> { ($s/@* , $s/title , <numfig>{ count($s/figura) }</numfig> , for $ss in $s/seção returnresumo_seção($ss) )} </section> } ------------------------------------------------------------------ <resultado> { for $s in document(“livro.xml")/livro/seção returnresumo_seção($s)} </resultado> * Obtém todos os atributos de seção

25. XQuery Uma consulta em XQuery é uma expressão que: • Lê um número de documentos XML ou fragmentos de documentos XML • Retorna uma seqüência de fragmentos XML bem-formados Expressões XQuery podem ser: • Expressões de caminho • Construtores de elementos • Expressões FLWR • Expressões condicionais • Expressões com quantificadores

26. ESTUDO DE CASO I Elemento Raiz livraria livro autor autor nome email @ISBN titulo editora preço nome email autor autor Holz@cs.br Steven Holz@cs.br Holzner stev@cs.br 1234 Inside XML New Riders 100,00 stev@cs.br (*) Vide XML Schema em arquivo separado

27. XQuery • Expressões FLWR – Exemplo (1) • - Obtenha ISBN, título e editora do livro cujo título é “Inside XML”. <livroXML> {FOR $q IN document(“liv.xml” ) / livraria / livro[titulo =“Inside XML”] RETURN <livro> { ($q/@ISBN,$q/titulo,$q/editora) } </livro> } </ livroXML >

28. XQuery • Expressões FLWR – Exemplo (2) • - Obtenha o titulo dos livros de autoria de Steven. <livrosSteven> { FOR $q IN document("Livraria.xml")/livraria/livro LET $p := document("Livraria.xml")/livraria/autor[nome="Steven"] WHERE $q/autor = $p/email RETURN $q/titulo } </livrosSteven>