livros

Consultando Documentos XML
com XQUERY
Vânia Maria Ponte Vidal
[email protected]
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
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
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
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
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 bemformados
Expressões XQuery podem ser:
 Expressões de caminho
 Construtores de elementos
 Expressões FLWR
 Expressões condicionais
 Expressões com quantificadores
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.
Expressões de Caminho Exemplo
Q1: Obtenha todas as figuras cujo título é “Fig1”
doc
capitulo *
parte *
figura
titulo
numero
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
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
FLWR = FOR-LET-WHERE-RETURN



FOR e LET: associam valores a uma ou mais variáveis
WHERE: expressão condicional
RESULT: retorna o resultado
Expressões FLWR - Exemplo
Q2: Obtenha os títulos dos livros cujo primeiro nome do autor é “José”
livraria
livros
livro*
autor
pri_nome
sobrenome
titulo
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
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 IN document(“livraria.xml”)//livro
WHERE $l/autor/pri_nome = “José”
RETURN $l/titulo
}
</livros>
constrói um elemento livros
FLWR - Exemplo
Q4: Obter o ano e o título de todos os livros publicados pela
editora Addison-Wesley depois de 1991.
livraria
livro*
titulo
ano
autor+
pri_nome
sobrenome
editor+
pri_nome
sobrenome
associação
editora
preço
<livraria>
Expressão de caminho
{
FOR $l IN document(doc.xml)/livraria/livro
WHERE $l/editora = “Addison-Wesley” and
$l/@ano > 1991
@ é utilizado para
acessar o valor do
RETURN
atributo
<livro ano=“{$livro/@ano}”>
{$l/titulo}
</livro>
}
</livraria>
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.
livraria
livro*
titulo
ano
autor+
pri_nome
sobrenome
editor+
pri_nome
sobrenome
associação
editora
preço
<resultado>
{
FOR $l in document(“doc.xml")/livraria/livro,
WHERE $l/editora = “Addison-Wesley”
RETURN
< livroWesley >
{($l/titulo,
$l/autor )}
</livroWesley >
}
</resultado>
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.
livro
<listaSeções>
titulo
{
autor
FOR $s in document(“livro1.xml")//seção
seção +
RETURN
@id
@dificuldade
<seção titulo="{ $s/titulo/text() }"
titulo
figcont="{ count($s/figura )}”/>
figura *
}
titulo
caminho </listaSeções >
livro1.xml
retorna apenas o conteúdo
do elemento (sem as tags)
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
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
livro*
titulo
ano
autor+
pri_nome
sobrenome
editor+
pri_nome
sobrenome
associação
editora
preço
<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>
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
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>
livraria
{ FOR $l IN document(“Livraria.xml”)//livro
livro*
RETURN
titulo
Retorna a posição
<livro>
ano
do elemento
{ ($l/titulo,
autor+
FOR $a in $l/autor[position( )<= 2]
pri_nome
RETURN $a ,
sobrenome
expressão condicional
IF (count($l/autor) >2)
editor+
THEN <outros/>
pri_nome
elemento vazio
ELSE ( ))}
sobrenome
</livro>
associação
}
editora
</livros>
preço
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)
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
livraria
livro*
titulo
ano
autor+
pri_nome
sobrenome
editor+
pri_nome
sobrenome
associação
editora
preço
<resultado>
{FOR $a IN distinctvalues(document(“livraria.xml”)//autor)
RETURN
deep-equal( ) testa se dois
nós tem a mesma estrutura
<autor>
e os mesmos valores
{($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>
Expressões com Quantificadores
livraria
Q10 :Obtenha os títulos dos
livros que tem “ótimo” em
todos os comentários
livro
titulo
autor
pri_nome
sobrenome
comentario *
<resultado>
{for $l in //livro
where every $c in $l/comentario contains($c, “ótimo”)
return $l/titulo
quantificador universal
}
</resultado>
Funções
Funções pré-definidas que podemos utilizar nas consultas XQuery (Xpath)
concat
Concatena duas ou mais strings
starts-with
Indica se o valor de uma string começa com o caracter
do valor da outra string
ends-with
Indica se o valor de uma string termina com o caracter
do valor da outra string
contains
Indica se o valor de uma string contém caracteres iguais
ao valor da outra string
string-length
Retorna o tamanho da string
substring –
before
Retorna os caracteres de uma string que precedem os
caracteres que são iguais aos outra string
substring –
after
Retorna os caracteres de uma string que que vem
depois dos caracteres que são iguais aos outra string
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
livraria
livro*
titulo
ano
autor+
pri_nome
sobrenome
editor+
pri_nome
sobrenome
associação
editora
preço
* pega qualquer sub-elemento
Procura a string
no nó atual
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)
Indica que é o nome do
elemento e não o
return
conteúdo do elemento
<book>
{ $l/titulo }
{ $e }
</book>
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 function resumo_seção(element $s)
returns element
livro
{ <section>
titulo
{ ($s/@* , * Obtém todos os atributos de seção
autor
$s/title ,
seção +
<numfig>{ count($s/figura) }</numfig> ,
for $ss in $s/seção
@id
return resumo_seção($ss) )}
@dificuldade
</section> }
titulo
-----------------------------------------------------------------figura *
<resultado>
titulo
{ for $s in document(“livro.xml")/livro/seção
caminho
return resumo_seção($s)}
seção *
</resultado>
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 bemformados
Expressões XQuery podem ser:
 Expressões de caminho
 Construtores de elementos
 Expressões FLWR
 Expressões condicionais
 Expressões com quantificadores
ESTUDO DE CASO I
Elemento Raiz
livraria
livro
autor
autor
@ISBN titulo editora preço
autor
1234 Inside New 100,00 [email protected]
XML Riders
autor
[email protected]
email
[email protected]
nome
email
nome
Steven [email protected] Holzner
(*) Vide XML Schema em arquivo separado
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 >
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>