Microsoft SQL Server 2000: поддержка XML

Алексей Федоров

В этой статье мы ознакомимся с некоторыми новыми возможностями Microsoft SQL Server 2000, связанными с поддержкой языка XML. Мы рассмотрим использование SQL-запросов через URL, использование XML-шаблонов, XDR-схем и XPath-запросов, а также приведем некоторые примеры работы с механизмом updategrams, позволяющим применять XML-шаблоны для вставки, удаления и обновления данных.

Данная статья подразумевает, что читатели знакомы с XML, XSL и SQL-запросами.

Настройка Web-сервера

Прежде чем мы сможем начать использование поддержки XML в Microsoft SQL Server 2000, нам необходимо произвести ряд настроек Web-сервера. Для этого следует выполнить команду Programs / Microsoft SQL Server / Configure SQL XML Support in IIS и указать ряд параметров в панели IIS Virtual Directory Management for SQL Server.

Щелкните мышью по элементу Default Web Site и выполните команду New / Virtual Directory. Появится диалоговая панель New Virtual Directory Properties, состоящая из ряда вкладок. В табл. 1 показаны настройки на компьютере автора.

URL-запросы

Используя созданный выше виртуальный каталог, мы можем выполнять запросы к базе данных Northwind, помещая их непосредственно в URL. Чтобы проверить эту возможность в действии, запустим браузер Microsoft Internet Explorer и введем в строке Address следующий URL:

http://terra/northwind?sql= _
SELECT+*+FROM+Customers+FOR+XML+AUTO&root=ROOT

Результат (в виде XML) отображается в браузере так, как показано на рис. 1.

Рассмотрим указанный нами адрес более подробно. Он состоит из следующих частей:

типа протокола - http;
имени сервера и виртуального каталога - terra/northinwd. Если вы используете локальный сервер, то в качестве имени сервера можете указать localhost;
параметра sql;
собственно SQL-запроса -

SELECT+*+FROM+Customers+FOR+XML+AUTO&root=ROOT

Этот запрос практически не отличается от обычного запроса, выполняемого нами в коде или в Query Analyzer. Заметим, что пробелы в нем заменены на знак «+» (это требование форматирования URL) и в конце запроса добавлена директива FOR XML AUTO. Собственно, эта директива и указывает SQL Server на необходимость генерации XML вместо обычного набора данных. Наш URL-запрос завершается заданием корневого элемента XML-документа - это необходимо в тех случаях, когда мы используем директиву FOR XML AUTO и получаем более одной «записи».

Как видно из приведенного примера, при использовании директивы FOR XML AUTO мы получаем XML-документ, где значения полей представлены в виде атрибутов элемента, имя которого соответствует имени запрашиваемой таблицы:

Чтобы получить XML-документ, в котором значения полей представлены дочерними элементами, следует использовать ключевое слово Elements:

http://terra/northwind?sql=SELECT+*+FROM+Customers+FOR+XML+AUTO,ELEMENTS&root=Northwind

Результат выполнения этого запроса показан на рис. 2.

Одна из записей в таблице Customers будет представлена в виде следующего XML-элемента и его дочерних элементов:

<Customers>
<CustomerID>ALFKI</CustomerID>
<CompanyName>Alfreds Futterkiste</CompanyName>
<ContactName>Maria Anders</ContactName>
<ContactTitle>Sales Representative</ContactTitle>
<Address>Obere Str. 57</Address>
<City>Berlin</City>
<PostalCode>12209</PostalCode>
<Country>Germany</Country>
<Phone>030-0074321</Phone>
<Fax>030-0076545</Fax>
</Customers>

Отметим, что директива FOR XML AUTO создает структурированный XML-документ в тех случаях, когда используются более сложные запросы. Например, запрос:

SELECT Customers.CustomerID, Customers.ContactName,
Orders.OrderID, Orders.CustomerID
FROM Customers
INNER JOIN Orders
ON Customers.CustomerID = Orders.CustomerID

возвращает набор записей из двух таблиц, содержащий идентификаторы всех заказов, выполненных всеми клиентами. Фрагмент такого набора записей показан в табл. 2.

Выполнив этот же запрос с использованием директивы FOR XML AUTO, мы получим структурированный XML-документ, показанный на рис. 3.

Поддержка XML в Microsoft SQL Server 2000 не ограничивается возможностью выполнения простых URL-запросов. Помимо этого мы можем использовать хранимые процедуры и XML-шаблоны. Эти темы мы рассмотрим в следующих разделах.

Использование хранимых процедур

Запустим Query Analyzer и введем код, который определяет хранимую процедуру sp_GetXML, возвращающую данные о клиенте, имя которого задано первой буквой:

IF EXISTS (SELECT name FROM sysobjects
WHERE name='sp_GetXML' AND type='P')
DROP PROCEDURE sp_getXML
GO

CREATE PROCEDURE sp_GetXML(
@CID varchar(5)
)
AS
BEGIN
SELECT CustomerID, CompanyName, ContactName
FROM Customers
WHERE CustomerID LIKE @CID + '%'
FOR XML AUTO
END

Как и в случае с рассмотренными выше SQL-запросами, мы используем директиву FOR XML AUTO для указания SQL Server на то, что мы хотим получить XML-документ. Чтобы выполнить хранимую процедуру в URL-запросе, необходимо указать в браузере следующий адрес (рис. 4):

http://terra/northwind?sql=exec+sp_GetXML+'A'&root=Northwind

Если же нам необходим более структурированный XML-документ, значения полей в котором хранятся как атрибуты, в директиве FOR XML AUTO необходимо добавить ключевое слово Elements. В результате мы получим документ, показанный на рис. 5.

Отметим, что использование хранимых процедур более предпочтительно непосредственному указанию SQL-запроса в URL. В первую очередь по соображениям безопасности, во вторую - с точки зрения универсальности кода. Как видно в последнем примере, для изменения XML-документа достаточно изменить лишь код хранимой процедуры - сам URL-запрос остается таким же. Впрочем, как только мы расскажем, что ту или иную базу данных можно запрашивать через URL, кому-нибудь обязательно захочется выполнить команды INSERT, UPDATE или DELETE…

Использование XML-шаблонов

Чтобы полностью обезопасить нашу базу данных от непредвиденной активности, но сохранить при этом возможность генерации XML-документов, мы должны использовать XML-шаблоны. Идея использования данных шаблонов заключается в том, что мы помещаем SQL-запрос в XML-документ и запрещаем выполнение сервером запросов, находящихся в URL. Для этого необходимо отключить опцию Allow URL Queries на вкладке Settings в панели New Virtual Directory Properties.

Затем следует перейти на вкладку Virtual Names и задать новый каталог - в нашем примере это будет каталог Templates типа template, находящийся в физическом каталоге C:\Inetpub\Northwind\Templates.

Теперь мы готовы приступить к использованию XML-шаблонов. Начнем с создания шаблона, в котором воспользуемся написанным нами ранее SQL-шаблоном:

SELECT Customers.CustomerID, Customers.ContactName,
Orders.OrderID, Orders.CustomerID
FROM Customers
INNER JOIN Orders
ON Customers.CustomerID = Orders.CustomerID
XML-шаблон для выполнения этого запроса будет выглядеть так:
<ROOT xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql">
<sql:query>
SELECT Customers.CustomerID, Customers.ContactName,
Orders.OrderID, Orders.CustomerID
FROM Customers
INNER JOIN Orders
ON Customers.CustomerID = Orders.CustomerID
FOR XML AUTO
</sql:query>
</ROOT>

Выделенным шрифтом показаны различия между обычным SQL-запросом и XML-шаблоном на его основе. В этом XML-документе мы используем пространство имен sql (urn:schemas-microsoft-com:xml-sql) и элемент query данного пространства имен. Для выполнения такого шаблона и получения XML-документа необходимо указать имя шаблона в URL (шаблон находится в файле LIST1.XML в подкаталоге Templates):

http://terra/northwind/templates/list1.xml

Результат выполнения этого запроса будет точно таким же, что и при использовании SQL-запроса в URL, но сам запрос базируется на XML-шаблоне. Как и в случае с хранимыми процедурами, мы можем изменить текст шаблона, не меняя самого URL-запроса. Например, если мы захотим структурировать XML-документ и добавить ключевое слово Elements, мы должны сделать это в XML-шаблоне.

XML-шаблоны имеют еще одно преимущество по сравнению с обычными SQL-запросами в URL и использованием хранимых процедур: в шаблонах мы можем указать XSL-шаблон и таким образом вместо XML- получать, например, HTML-документы, текстовые документы и т.п. Ниже мы рассмотрим пример использования XML- и XSL-шаблонов для генерации HTML-документов.

Сначала создадим еще один XML-шаблон, на этот раз более простой, чем мы рассматривали выше. Вот текст этого шаблона:

<ROOT xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql">
<sql:query>
SELECT FirstName, LastName, Title, Notes
FROM Employees
FOR XML AUTO
</sql:query>
</ROOT>

Сохраним этот шаблон в файле с именем LIST2.XML и выполним его. Как и следовало ожидать, мы получаем XML-документ. Для того чтобы превратить его в HTML-документ, необходимо создать XSL-шаблон. В нашем примере мы будем отображать данные о каждом сотруднике в виде одного ряда в таблице. Вот текст XSL-шаблона:

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<xsl:stylesheet xmlns:xsl='http://www.w3.org/TR/WD-xsl'
version='1.0'>
<xsl:template match='*'>
<xsl:apply-templates />
</xsl:template>
<xsl:template match='Employees'>
<TR>
<TD><xsl:value-of select='@FirstName' /></TD>
<TD><xsl:value-of select='@LastName' /></TD>
<TD><xsl:value-of select='@Title' /></TD>
<TD><xsl:value-of select='@Notes' /></TD>
</TR>
</xsl:template>
<xsl:template match='/'>
<HTML>
<BODY>
<TABLE BORDER='1'>
<TR>
<TH COLSPAN='4'>Employees</TH>
</TR>
<xsl:apply-templates select='ROOT' />
</TABLE>
</BODY>
</HTML>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>

Для того чтобы указать используемый XSL-шаблон, необходимо изменить первую строку описанного выше XML-шаблона; изменения показаны выделенным шрифтом.

Вызвав данный XML-шаблон в браузере, мы получим результат трансформации нашего XML-документа в HTML-документ, представленный в виде... XML-документа, показанного на рис. 6.

Чтобы превратить этот документ в реальный HTML-документ, в конце URL необходимо добавить параметр contenttype=text/html. Теперь результат преобразования полностью соответствует нашим ожиданиям (рис. 7):

Отметим, что XSL-шаблоны можно указывать и в качестве параметров. Для этого в конец URL следует добавить имя файла в виде &xsl=list2.xsl.

Завершим наше рассмотрение использования XML-шаблонов кратким примером использования параметров в шаблонах. Вернемся к нашему предыдущему шаблону:

<ROOT xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql">
<sql:query>
SELECT FirstName, LastName, Title, Notes
FROM Employees
FOR XML AUTO
</sql:query>
</ROOT>

Он содержит SQL-запрос, возвращающий данные о каждом сотруднике в таблице Employees. Если мы хотим получать данные только об одном сотруднике, нам необходимо задать в нашем XML-шаблоне параметры. Для этого надо добавить элемент <sql:header>, описать передаваемый параметр посредством элемента <sql:param> и изменить код самого SQL-запроса. Ниже выделенным шрифтом показаны изменения, внесенные в наш XML-шаблон.

<ROOT xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql">
<sql:header>
<sql:param name='EmpID'>1</sql:param>
</sql:header>
<sql:query>
SELECT FirstName, LastName, Title, Notes
FROM Employees
WHERE EmployeeID = @EmpID
FOR XML AUTO
</sql:query>
</ROOT>

Теперь мы можем указывать идентификатор сотрудника при вызове нашего шаблона:

http://terra/northwind/templates/list2a.xml?EmpID=2

Таким образом, механизм XML-шаблонов предоставляет более гибкие средства для извлечения данных, в том числе и возможность их трансформации.

XDR-схемы и XPath-запросы

Помимо рассмотренных выше способов извлечения данных, SQL Server 2000 поддерживает XPath-запросы, называемые также XPath-представлениями. XPath - это язык запросов, позволяющий выбирать отдельные элементы XML-документа. Более подробно язык XPath описан в документе «XML Path Language (XPath Version 1.0: W3C Recommendation 16 November 1999)», доступном на Web-сайте World Wide Web Consortium по адресу: http://www.w3.org/tr/xpath.

Для создания подобного запроса мы должны выполнить два действия. Во-первых, создать XDR-схему, описывающую, как элементы документа отображаются на поля таблицы базы данных. Во-вторых, написать XML-шаблон, содержащий XPath-запрос на основе данной схемы.

Для нашего примера создадим XDR-схему, описывающую отображение полей таблицы Employees на элементы XML-документа. Шаблон для нашей схемы выглядит следующим образом:

<?xml version="1.0" ?>
<Schema xmlns="urn:schemas-microsoft-com:xml-data"
xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql"
xmlns:dt="urn:schemas-microsoft-com:datatypes">
...
</Schema>

Здесь мы задаем пространство имен urn:schemas-microsoft-com:xml-data, используемое для описания данных, и определяем два пространства имен, используемых в нашем документе, - sql (urn:schemas-microsoft-com:xml-sql) и dt (urn:schemas-microsoft-com:datatypes)

Добавим в наш шаблон элемент <Employee>, имеющий атрибуты EmpID, FName и LName.

После того как элемент описан, мы должны указать, как его атрибуты отображаются на атрибуты таблицы базы данных. Для этого используем директиву sql:relation, указывающую таблицу базы данных, и директиву sql:field, указывающую поле, на которое отображается атрибут. Полная XDR-схема для нашего примера показана ниже.

<?xml version="1.0" ?>
<Schema xmlns="urn:schemas-microsoft-com:xml-data"
xmlns:dt="urn:schemas-microsoft-com:datatypes"
xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:xml-sql">

Теперь мы можем сохранить эту схему в файле LIST3.XDR и написать XPath-представление, которое будет применять данную схему для извлечения данных. Сначала создадим простой запрос, использующий фиксированный параметр:

<Northwind xmlns:sql='urn:schemas-microsoft-com:xml-sql'>
<sql:xpath-query mapping-schema='list3.xdr'>
/Employee
</sql:xpath-query>
</Northwind>

Отметим, что директива sql:xpath-query необходима для указания используемой нами XDR-схемы. Если мы вызовем это представление через URL - http://www.terra/northwind/templates/list3.xml, то получим XML-документ, содержащий список всех сотрудников (поля EmployeeID, FirstName, LastName таблицы Employees), в котором каждый из них представлен отдельным элементом Employee (рис. 8).

Приведенный выше пример - это самое простое из того, что можно делать с XPath-представлениями. Отметим, что в отличие от обычных SQL-запросов через URL мы получаем возможность определять структуру XML-документа и названия элементов и атрибутов. Эта функциональность намного проще использования директивы FOR XML EXPLICIT.

Изменим XPath-запрос на следующий:

/Employee[@FName='Nancy']

Выполнив данное представление, мы получим данные об одной сотруднице - Nancy Davolio. Теперь, если мы хотим передавать нашему представлению параметры, нужно изменить его исходный текст на следующий:

<Northwind xmlns:sql='urn:schemas-microsoft-com:xml-sql'>
<sql:header>
<sql:param name='FName'>Nancy</sql:param>
</sql:header>
<sql:xpath-query mapping-schema='list3.xdr'>
/Employee[@FName=$FName]
</sql:xpath-query>
</Northwind>

Обратите внимание на то, что мы добавили описание параметра (директива sql:param) и изменили текст XPath-запроса. Для вызова данного представления через URL введите следующий адрес:

http://terra/northwind/templates/list3.xml?FName=Andrew

Результат выполнения нашего запроса - данные о сотруднике с именем Andrew - показан на рис. 9.

Отметим, что для создания комплексных XDR-схем можно воспользоваться утилитой XML View Mapper, бесплатно распространяемой фирмой Microsoft. Подробное рассмотрение XDR-схем и XDR-представлений - тема отдельной статьи, которая будет опубликована в ближайших номерах.

Вставка, удаление и обновление данных

Все операции с XML-документами, рассмотренные выше, позволяли нам извлекать данные, указывая тот или иной критерий. Ниже мы расскажем, как воспользоваться поддержкой XML в Microsoft SQL Server 2000 для вставки, удаления и обновления данных, другими словами - как можно выполнить операции INSERT, UPDATE и DELETE.

Для выполнения операций вставки, удаления и обновления данных Microsoft SQL Server 2000 поддерживает механизм updategrams - специальный XML-синтаксис, позволяющий описать данные до и после операции.

Данный механизм находится в состоянии бета-тестирования. Для того чтобы им воспользоваться, необходимо загрузить с Web-сайта фирмы Microsoft пакет Microsoft SQL Server XML Tools и установить его на компьютере, где инсталлирован SQL Server 2000.

Идея механизма updategrams очень проста: если описанные данные до операции отличаются от данных после операции, выполняется обновление данных. Например, если блок «до» содержал данные, а блок «после» - нет, данные удаляются, если данные в блоках «до» и «после» различны - выполняется обновление, а если данные присутствуют только в блоке «после», то выполняется вставка данных.

Ниже показан шаблон, используемый механизмом updategrams.

Первое, что бросается в глаза, - это то, что updategrams похожи на рассмотренные нами выше XML-шаблоны. Они также начинаются с корневого элемента и описания пространства имен. Но вместо префикса sql мы указываем префикс updg и связываем его с адресом urn:schames-microsoft-com: xml-updategram. Кроме того, можно заметить новый элемент sync, являющийся контейнером для описания данных до (before) и после (after) операции. Данный блок синхронизации описывает транзакцию: если любая операция внутри блока завершится с ошибкой, будут отменены все операции. Имя таблицы, имена колонок и их значения (до и после операции) используются для определения типа операции - вставка, удаление или обновление. Таким образом, все, что необходимо сделать для выполнения той или иной операции, - это задать соответствующие данные.

После того как мы ознакомились с теорией updategrams, давайте рассмотрим примеры использования этого механизма. Начнем со вставки новой записи в таблицу Employees - добавим нового сотрудника с именем John Smith, занимающего позицию Accounting Manager:

Обратите внимание на то, как описываются данные в случае операции вставки: блок before пуст, а блок after содержит новые данные.

После того как мы вставили новую запись, мы можем обновить некоторые из ее полей. Например, добавить дату рождения сотрудника:

Обратите внимание, что в этом случае в блоке before мы указываем идентификатор записи, а в блоке after - обновляемые данные. Может возникнуть вполне резонный вопрос: как в случае вставки данных мы узнаем идентификатор новой записи (значение поля EmployeeID для нашей новой записи)? В механизме updategrams для этой цели предусмотрены директивы returnid и at-identity, пример использования которых показан ниже.

В случае выполнения такого набора XML-инструкций в результирующем документе будет возвращено значение поля EmployeeID для нашей новой записи:

Наконец, используя механизм updategrams, мы можем удалять записи. Например:

В этом случае мы заполняем лишь блок before, оставляя пустым блок after. Это указывает SQL Server на необходимость удаления записей, соответствующих заданному в блоке before критерию.

Завершая обсуждение механизма updategrams, следует сказать несколько слов об использовании параметров. Для задания параметров мы используем префикс updg:param и атрибут name, располагая описание параметров в секции <updg:header>. Например, для обновления данных мы используем следующий код:

В приведенном выше шаблоне мы указали два параметра: EmployeeID и LastName. При вызове шаблона мы задаем параметры так:

http://terra/northwind/templates/emp_update.xml?EmployeeID=1&LastName=Johnson

Помимо рассмотренных здесь способов использования механизма updategrams для вставки, обновления и удаления данных можно выполнять более комплексные операции - изменять более одной записи в рамках одного шаблона, использовать более одной таблицы и задавать XDR-схемы для указания соответствия полей. Эти, а также другие возможности Microsoft SQL Server XML Tools - темы отдельной статьи.

Заключение

В данной статье мы ознакомились с некоторыми новыми возможностями Microsoft SQL Server 2000. Мы рассмотрели основные шаги для настройки Web-сервера, синтаксис URL-запросов, использование хранимых процедур и XML-шаблонов, а также извлечение данных с помощью XDR-схем и XPath-запросов. Далее мы поговорим об основных операциях, которые можно выполнять с помощью механизма updategrams.

Разумеется, в рамках одной статьи невозможно полностью раскрыть такую комплексную тему, как поддержка XML в Microsoft SQL Server 2000. В следующих номерах мы ознакомимся с утилитой для создания XDR-схем, а также рассмотрим вопросы, связанные с использованием поддержки XML в Microsoft SQL Server 2000 из ASP-страниц, и опишем, как эта технология поддерживается в ASP. Net и в рамках всей платформы Microsoft. Net.

Microsoft SQL Server 2000: поддержка XML

Оглавление