（计算机软件与理论专业论文）基于xml的物流元数据存储的研究.pdf

基于x m l 的物流元数据存储的研究 摘要 x m l 作为一种可扩展标记语言，自描述性和半结构化的特点使得它非常适用 于表达物流元数据的复杂结构。不仅如此，x m l 的核心作用还体现于数据的交 换与共享，利用x m l 的样式语言来实现元数据间的转换和显示，可以满足用户 的多种需求。虽然x m l 有诸多优势，但并没有表现在存储上，如何更为有效地 存储和管理x m l 物流元数据已成为一个研究热点。 本文首先介绍了物流元数据，包括物流元数据概念、内容、特点和作 用，阐述了x m l 相关技术，分析比较了x m l 的两种模式x m ls c h e m a 和x m ld t d ， 详细说明了x m ls c h e m a 描述物流元数据的优点，分析了x m l 文档典型的几种存 储方式，并指出了它们各自的优缺点，在采用关系数据库存储方式的基础上， 提出了基于x m ls c h e m a 物流元数据存储涉及的关键技术，它们分别是d t d 转化 为x m ls c h e m a 、x m ls c h e m a 预处理、x m l 文档至关系模式映射、x m l 文档解析 和数据装载，文中详细阐述了它们的内容。采用x m ls c h e m a 描述的x m l 物流元 数据作为数据源，选用s q ls e r v e r 2 0 0 0 关系数据库来实现存储，实验表明能够 利用关系数据库的优势，有效地实现关系模式下的物流元数据的存储。针对该 存储方法存储大的物流文档效率较低的问题，本文对模式映射算法做了一定的 改进，实验证明改进后的算法能更有效地存储大的物流文档。 在本文的最后，针对基于x m l 的物流元数据存储存在的一些问题，提出今 后进一步的工作。 关键词：物流元数据；x m ls c h e m a ；关系数据库；模式映射；元数据存储 基于x m l 的物流元数据存储的研究 a b s t r a c t a sa ne x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e , x m lc a ne a s i l ye x p r e s st h ec o m p l i c a t e d s t r u c t u r eo fl o g i s t i c sm e t a d a t ab e c a u s eo fi t sp r o p e r t i e so fs e l f - d e s c r i p t i o n ，f l e x i b l e d a t as t r u c t u r ea n di t sk e yr o l em a n i f e s t i n gi nd a t ae x c h a n g ea n ds h a r i n g x m lc a l l f i n i s ht h et r a n s f o r m a t i o na n dd e m o n s t r a t i o no fm e t a d a t ab yu s i n gx s l t , a n ds a t i s f y t h eu s e rm a n yk i n d so fd e m a n d s b u tx m lh a sn os u p e r i o r i t yo f b e i n gs a v e d i ti sa r e s e a r c hh o t s p o tt h a th o wt os a v ea n dm a n a g ex m l l o g i s t i c sm e t a d a t ae f f e c t i v e l y a f t e r i n t r o d u c i n gl o g i s t i c sm e t a d a t a , i n c l u d i n g i t s c o n c e p t ，c o n t e n t ， c h a r a c t e r i s t i ca n df u n c t i o n ，t h ep a p e ra n a l y s e sx m lr e l a t e dt e c h n o l o g i e s m o s to f t h em a j o rd i f f e r e n c e sb e t w e e nx m ls c h e m aa n dd t dh a v ea l s ob e e nc o v e r e d t h e n t h ep a p e ra n a l y z e sf o u rm e t h o d so fs t o r i n gx m ld a t ai nd e t a i l o nt h eb a s i so ft h e t y p i c a lm e t h o do fs t o r i n gx m l d a t ab a s e do nr e l a t i o n a ld a t a b a s e ，t h ep a p e rp r o p o s e d x m ls c h e m a - b a s e dl o g i s t i c sm e t a d a t as t o r a g e ，w h i c hr e f e r st ot h et r a n s f o r m a t i o n o fd t d ，t h ep r e t r e a t m e n to fx m ls c h e m a , t h em a p p i n go fx m ld o c u m e n t st o r e l a t i o n a ls c h e m a , t h ep a r s i n go fx m ld o c u m e n t sa n dd a t al o a d i n g t h ep a p e r a n a l y s e st h e s et e c h n i q u e si nd e t a i l f o rs t o r i n gl o g i s t i c sm e t a d a t ab a s e do nx m l s c h e m a , w eu s el o g i s t i c sm e t a d a t aw h i c hi se x p r e s s e db yx m ls c h e m aa st h ed a t a s o u r c e ，a n da tt h es a l n et i m ea d a p tt h es q ls e r v e r 2 0 0 0r e l a t i o n a ld a t a b a s et of i n i s h t h es t o r a g eo fl o g i s t i c sm e t a d a t 乱t h ee x p e r i m e n t a t i o nm a d ec l e a rt h a tr e l a t i o n a l d a t a b a s ec o u l ds t o r et h ex m l l o g i s t i c sm e t a d a t ae f f e c t i v e l ya c c o r d i n g t or e l a t i o n a l p a a e mb yu s i n go f i t sa d v a n t a g e b e c a u s eo f t h el o we f f i c i e n c yo f t h em e t h o dw h e n u s e di n s a v i n gb i gl o g i s t i c sd o c u m e n t s ，t h e d i s s e r t a t i o nh a sm a d ec e r t a i n i m p r o v e m e n t st ot h ep a r e mm a p p i n ga l g o r i t h m ，t h ee x p e r i m e n th a sp r o v e dt h a tt h e i m p r o v e da l g o r i t h mc a l ls a v eb i gl o g s t i ed o c u m e n t sm o r ee f f e c t i v e l y f i n a l l y , i nv i e wo f s o m ee x i s t i n gp r o b l e m s ，f u r t h e rw o r k sa n dd e v e l o p m e n t sa r e g i v e n k e y w o r d s ：l o g i s t i c sm e t a d a t a ；x m ls c h e m a ；r e l a t i o n a ld a t a b a s e ；p a t t e r nm a p p i n g ；m e t a d a t as t o r a g e 1 i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得三贮敷，雾其他教育 j 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论 2 2 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：象鼋，诊签字日期：土。7 年午月卫石日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解罗彳弛啄关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国冢有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅 和借阅。本人授机罗镌旁以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：鬈参妇 导师签名 学位论文作者签名：认7 移、妇 导师签名 签字日期：7 年月2 彩、曰签字日期：。夕 年俨月 ； f 学位论文作者毕业去向： 工作单位 通讯地址 电话 邮编 第- 孽引言 1 1 研究背景和动机 第一章引言 随着世界经济发展，物流已成为各国最具发展潜力和空间的服务业“1 ，为了 保证物流活动在经济链条中顺畅地进行，发展和建立社会化的、高效运转的物 流中心是趋势所向，所以物流领域也成为学术研究的热点和前沿领域。 在物流信息化方面，因为物流活动上的各节点都有不同的运作流程和管理 制度”1 ，面向应用采用不同的技术和体系结构建立自己的信息系统，其系统和数 据格式往往是异构的，会形成独立的“信息孤岛”，从而造成了大量物流信息存 储和交换的困难，不能够满足现代物流发展的要求，所以有必要用合适的数据 格式来表示和存储数据。 在物流信息系统中，物流元数据有着重要的作用： ( 1 ) 帮助有效地管理和维护物流数据，建立数据文档； ( 2 ) 提供有关物流数据存贮、分类、内容、质量及销售等方面的信息，便于查 询检索物流数据； ( 3 ) 提供对物流数据进行查询检索的方法或途径，以及与数据交换和传输有关 的辅助信息； ( 4 ) 絮助用户了解物流数据，以便就物流数据是否能满足其需求做出正确的判 断： ( 5 ) 提供有关信息，以便用户处理和转换有用的物流数据。 由此可见，物流元数据是使物流数据充分发挥作用的重要条件之一。它可 以用于许多方面，包括物流数据文档建立、物流数据发布、物流数据浏览、物 流数据转换等，其对于促进物流数据的管理、使用和共享均有重要的作用，如 果没有元数据，就很难有效地进行管理和使用。 所以，保证物流元数据的统一、有效和规范的管理是物流信息系统成功的 关键之一，而管理物流元数据的首要解决的问题就是如何有效地存储元数据， x m l 作为一种可扩展标记语言，自描述性和半结构化的特点使得它非常适用于表 达物流元数据的复杂结构。不仅如此，x m l 的核心作用主要体现于数据的交换 基于x m l 的物流元数据存储的研究 与共享，利用x m l 的样式语言来实现元数据间的转换和显示，可以满足用户的 多种需求。虽然x m l 有诸多优势，但并没有表现在存储上，如何更为有效地存 储和管理x m l 物流元数据，解决当前x m l 物流元数据存储所面l 临的问题势在必 行。 1 2 国内外相关动态 在物流元数据方面，早在2 0 世纪6 0 年代出现了e d i ( e l e c t r o n i cd a t a i n t e r c h a n g e ) 跚“问，e d i 是在不同种类的系统之间进行商业交易的电子数据 交换标准，e d i 主要支持电子商务中商家到商家( b u s i n e s s t o b u s i n e s s ) 的 交易。商家采用e d i 的方法能快速、节省而安全地发送订单、提货单、发票、 进出口许可证等商业信息。e d i 广泛用于金融、保险、关贸、海关、税务和仓 储等。时至今日，e d i 己经发展成为集计算机软硬件技术、商业规则、安全保 密等于一体的标准体系，并在企业高端的b 2 b 中起着骨干作用。e d i 的标准， 也就是数据的标准和格式，目前占主导地位的信息格式为a s cx 1 2 ( a m e r i c a s t a n d a r d sc o m m i t t e ex 1 2 美国标准委员会x 1 2 ) 和u n e d i f a c t ( u n i t e d n a t i o n s e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g ef o ra d m i n i s t r a t i o nc o m m e r c ea n d t r a n s p o r t 联合国商业和运输电子数据交换管理) 。进入2 0 世纪8 0 年代后期， 管理信息系统的建设开始在国内相当多的物流企业和部门形成热潮，但管理信 息系统的具体内容虽因各单位具体需求而异，所以造成数据标准性差，复杂度 大，应用系统无法跨平台应用。 在物流元数据方面，面临和存在着下面的问题： ( 1 ) 由于各企业和国家所采用的标准都有差异，所以很难进行数据交换； ( 2 ) 与需要沟通的商业合作伙伴必须要达成一致的相关标准和协议，购买 或开发相应的软件支持平台和应用软件； ( 3 ) 传统的数据传输都是使用指定的网络协议，在e d i 中就是使用s m t p 和f t p ； ( 4 ) 很多标准都是基于传统的物流事务规则研发的，但是随着物流快速发 展，现在的很多物流业务已无法使用早期的标准规范去实现。 在x m l 数据存储方面，存储方式有文件系统方式、面向对象数据库方式、 2 第。一章引言 n a t i v ex m l 数据库、关系数据库方式等旧吲刚9 m ，他们都有各自的优缺点和适 用的场合。 1 3 研究内容 本文研究了物流元数据和x m l 相关技术，重点分析了x m l 在物流元数据的 表示和存储的优势，分析了当前的几种典型x m l 存储方式，指出了它们的优缺 点，并结合当前实际情况，采用关系数据库来存储x m l 物流元数据文档，给出 基于x m ls c h e m a 物流元数据存储涉及的关键技术，详细阐述了它们的内容，结 合实例给出了其存储的实现过程，针对该存储方法存储大的物流文档效率较低 的问题，对模式映射算法作出一定的改进，把x m ls c h e m a 直接存储在关系数据 库中，在此基础上再存储x m l 文档，避免了生成更多的关系表，从而能够提高 存储性能。 1 4 论文的成果和组织 本文研究了基于x m l 的物流元数据的存储，主要在以下几个方面取得了一 定的研究成果： 1 、对当前物流元数据进行了分析，指出其当前所面临的问题； 2 、针对物流元数据的特点，分析了x m ls c h e m a 在物流元数据的表示和存储 的优势，给出了基于x m ls c h e m a 的物流元数据的表示； 3 、在关系数据库存储的基础上，提出了基于x m ls c h e m a 的物流元数据存储 涉及的关键技术，并结合实例给出了其实现过程： 4 、针对模式映射算法存储大的物流文档效率较低的问题，对模式映射算法做 了一定的改进。 本文的章节组织： 1 、第二章：研究了物流元数据，包括其概念，内容和分类，以及特点和作用。 2 、第三章：讨论了x m l 相关技术，包括其简介，相关技术，特点和引入的原 因。 3 、第四章：比较了x m ls c h e m a 和x m ld t d ，提出基于x m ls c h e m a 的物流元 数据表示，分析典型的几种存储方式并指出了它们的优缺点，在采用关 基于x m l 的物流元数据存储的研究 系数据库的基础上，提出了基于x b i ls c h e m a 的物流元数据存储涉及的关 键技术，并详细阐述了它们的内容。 4 、第五章：结合实例给出了物流元数据存储的实现过程，实验表明可以利用 关系数据库的优势来实现基于x m ls c h e m a 的物流元数据的存储，针对模 式映射算法存储大的物流文档效率较低的问题，对模式映射算法做了一定 的改进。 5 、第六章：总结全文，指出进一步的工作。 4 第二章物流元数据 第二章物流元数据 2 。1 元数据的概念 元数据( m e t a d a t a ) 是关于数据集的数据，是数据集的说明或描述1 。在 物流信息系统中用于描述物流数据集的内容、质量等数据的一些特征。它可以 帮助人们查找和理解数据，而被描述的数据统称为数据集，数据集可以是一般 的文件，如文本文件$ t x t 、幸d o c 等；演示文件 p p t 等；图像文件 j p g 、 g i f 、b m p 等；以及文件夹和数据库等。 元数据并不是一个新的概念。实际上传统的图书馆卡片、出版图书的版权 说明、磁盘的标签等都是元数据。比如纸质地图的元数据就表现为地图类型、 地图图例、图名、空间参照系统和图廓坐标、地图内容说明、比率尺和精度、 编制出版单位和日期或更新日期、销售信息等。一般认为，元数据是为了更为 有效地管理和使用数据而对它进行说明的信息“羽n ”。所以元数据与其描述的数 据内容有着密切联系，不同领域的元数据在内容上差异很大。 与以前的元数据不一样的是，物流领域的元数据( l o g i s t i c sm e t a d a t a ) 是关于物流信息相关数据和信息资源的描述性信息。它通过对物流数据的内容、 质量、条件和其他特征进行描述与说明，帮助和促进人们有效地定位、评价、 比较、获取和使用物流相关数据。其中，对物流数据某一特征的描述，称为一 个物流元数据项( l o g i s t i c sm e t a d a t ae l e m e n t ) 。物流元数据是一个由若干复 杂或简单的元数据项组成的集合。其内容中包含大量与物流有关的描述性信息。 随着信息技术的发展，物流信息无论在内容还是在数量上都有了很大的变化， 必须依靠元数据系统来管理、维护以及帮助用户查找、获取和使用信息，而实 现的首要条件就是要解决物流元数据的存储问题，所以有必要对物流元数据的 存储进行研究。 2 2 元数据内容与分类 物流元数据包含的内容和对应的功能可从狭义、广义两方面来定义。从狭 义范围看，物流元数据是指与物流活动( 如运输、保管、包装、装卸、流通加 基于x m l 的物流元数据存储的研究 工等) 有关的元数据，比如运输管理、库存管理、订单管理、仓库作业管理等 物流元数据。从广义范围来看，由于物流信息与商品交易信息、市场信息相互 交叉，融合，有着密切的联系，广义的物流信息不仅起连接整合从生产厂家经 过批发商和零售商最后到消费者的整个供应链的作用，而且在应用现代信息技 术( 如e d i ，e o s ，p o s 、互联网、电子商务等) 的基础上能实现整个供应链活动 的效率化，具体说就是利用物流信息对供应链中的各个企业的计划、协调、顾 客服务和控制活动进行更有效的管理，所以物流元数据不仅指与物流活动有关 的元数据，而且还包含与其它流通活动有关的元数据，如有关商品交易信息和 市场信息的元数据。 物流元数据涉及物流活动各个环节，其通畅性、及时性和共享性是保证高 质量的服务水平的前提和基础。与其他信息比较，物流元数据具有信息量大、 分布广、动态性强、实时性高、实效性强、种类多，并且趋于标准化的特点。 物流元数据是物流系统的基础，因此在开发物流信息系统时，必须了解物流元 数据的层次。根据物流管理层次的划分，物流元数据分为以下几类： 1 、操作管理元数据： 操作管理元数据产生于操作管理层，反映和控制企业的日常生产和经营工 作的信息，它与管理信息中的最底层相关，如每天的产品质量指标、用户订货 合同、供应厂商原材料元数据等； 2 、知识管理元数据： 知识管理元数据是知识管理部门相关人员对企业自己的知识进行搜集、分 类、存储、查询等所产生的元数据，例如专家决策知识元数据、物流企业相关 业务知识元数据、工人的技术和经验形成的知识元数据等； 3 、战术管理元数据： 战术管理元数据是关系局部和中期决策所涉及的元数据，例如月销售计划 完成情况、单位产品的制造成本、库存费用、市场商情信息相关方面的元数据 等： 4 、战略管理元数据： 战略管理元数据是企业高层管理决策者制定企业年经营目标、企业战略决 策所涉及信息的元数据，例如企业全年经营业绩综合报表、消费者收入动向和 6 第二章物流元数据 市场动态、国家有关政策法规等相关方面的元数据。 2 3 元数据特点和作用 2 3 1 元数据特点 同其他领域的元数据相比较，物流元数据的主要特征是： ( 1 ) 物流是一个大范围内的活动，元数据源点多、分布广、信息量大； ( 2 ) 种类繁多。不仅本系统内部各个环节有不同种类的元数据，而且物流系 统与其他系统，如生产系统、销售系统、供应系统、消费系统等密切相关，因 而还必须收集这些类别的元数据，此外，不同类别的物流元数据还有一些不同 的特点，例如，物流系统自身的元数据，要求全面、完整，而对其他系统元数 据的收集，则需根据物流要求予以选择； ( 3 ) 交互性强，这意味着物流元数据的收集、加工、处理要求速度快； ( 4 ) 元数据采用的标准有差别，元数据的交换和集成有一定的难度。 2 3 2 元数据作用 在物流信息领域中，本文认为元数据主要有如下作用： ( 1 ) 组织和维护对数据的投资： 元数据可以帮助确保物流企业在数据上的投资。随着技术的进步，信息的 采集变得越来越容易，人们每天都可以收集到各种各样的大量信息。然而随着 人员的变更或时间的流逝，关于数据的信息可能会丢失。缺少必要的关于数据 的信息，后来的工作人员可能无法使用或者因为对数据的质量缺乏信任而放弃 使用，于是先前获取数据的投资将会遭受损失。完整的数据信息的描述和关于 信息的可靠性的保证将帮助用户很好地使用数据。同时这些描述信息在因用户 错误使用数据而引发纠纷时给数据提供者予以保护； ( 2 ) 为数据的发现和获取提供信息 物流信息涉及到多个领域，只有通过根据数据集的相关元数据建立的数据 目录服务器或公共物流信息交换中心，用户才可以在相关工具的帮助下发现和 获取需要的数据，进而才能有效地利用各种物流数据。通过物流元数据定义数 基于x m l 的物流元数据存储的研究 据集被用于检索的相关信息，使得被查询的数据具有了一定的结构性，从而使 查询更加准确和方便。就缘现在许多网站提供的复杂查询功能，在系统界面的 帮助下，用户可以输入记录项在某些域段需要满足的条件，以及这些条件的逻 辑关系，从而形成一条比较准确的查询语句，这样可以大大地减少查询的返回 结果。同时元数据还提供了有关数据获取的信息，来帮助用户取得数据； ( 3 ) 为数据的使用提供信息 通过元数据详细地描述数据集的相关结构信息及其语义解释，可以帮助用 户更好地使用数据，并为实现数据集间的共享和互操作以及数据挖掘工作提供 了必要的信息。比如，有时用户取回的物流数据并不是自己系统直接能用的格 式，此时就需要根据其元数据的描述信息来理解该数据，进行数据格式转换后 使用。 由此可见，元数据是使数据充分发挥作用的重要条件之一。它可以用于许 多方面，包括数据文档建立、数据发布、数据浏览、数据转换及数据使用等。 元数据对于促进数据的管理、使用和共享均有重要的作用。 第三章x m l 相关技术 3 1x m l 简介 第三章x m l 相关技术 x m l “”全名为e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，即“可扩展标记语言”，是 由w 3 c 于1 9 9 8 年2 月推出的新一代网页标记语言，它是s g m l “”( s t a n d a r d g e n e r a l i z em a r k u pl a n g u a g e ) 的一个子集，虽然它保留了s g m l8 0 的功能， 却使复杂程度降低了2 0 ，同时x m l 也继承了s g m l 的诸多优点，如高度的可 扩展性、数据的自我表示、数据的结构化特性以及平台无关性等特点。 x m l 是继h t m l “”后新兴的互联网信息交换标准，与h t m l 一样，它也是源 于s g m l 的一种标记语言，具有巨大的伸缩性和灵活性，使得使用者可以定义各 种标记来描述文件中任何元素数据，从而突破了h t m l 固定标记集合的约束，使 文件的内容更加丰富、更加复杂并且形成了一个完整的信息体系。 x m l 是由w 3 c 的x m l 工作组制定的一组规范，以便于软件开发人员和内容 创作人员在网页上组织信息，其目的不仅在于满足不断增长的网络应用需要， 同时还能确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的可靠性和互操作性。由 于x m l 能针对特定的应用领域而定义特定的标记集合，所以x m l 可以在电子商 务、政府文档、报表、出版和中介信息交互等领域，根据不同的系统和应用提 出各具特色的独立解决方案。x m l 给网络上的各种应用带来了第二次的革命性 交化，在各个应用领域创造出了无穷的应用机遇。 3 2x m l 相关技术 自从x m l l o “7 1 规范发布之后，x m l 的有关技术规范不断涌现，与x m l 相关 的重要技术规范主要包括d o m 、x s l 1 、x l i n k 、x m ld t d 叫、x m ls c h e m a 和x q u e r y 乜3 1 等。 1 d o m 对于x m l 应用开发来说，围绕x m l 出现的各种标准的应用编程接口( a p i ) 显然是非常重要的。开发者通过使用这些标准接口来获得和设置x m l 文档中的 9 基于x m l 的物流元数据存储的研究 元素、属性、数据内容等。w 3 c 制定的d o m ( d o c u m e n to b j e c tm e t h o d 文档对 象模型) 就是x m l 的应用编程接口，它是基于文档的树型结构的，并提供了表 示x m l 文档的一组标准的对象。d o ml e v e l l 于1 9 9 8 年1 0 月公布，它是w 3 c 为 x m l 文档制定的一个独立于平台和语言的编程接口标准，通过d o m 使得程序和 脚本能以标准的方式存取与更新文档的内容、结构和样式。d o ml e v e l l 的核心 部分提供了能够表示结构化文档的一组低层基本接1 ：3 集，并定义了表示x m l 文 档的扩展接口，d o ml e v e l 2 在2 0 0 0 年1 1 月推出，它建立在d o mi e v e l l 基础 之上，给出了用来创建和操纵文档结构和内容的一组核心接1 ：3 ，同时提供一组 可选模块，这些模块主要包括为x m l 、h t m l 、抽象视图、类属样式表、层叠样 式表、文档结构的遍历、r a n g e 对象等而特制的专用接口。2 0 0 2 年1 月又推出 d o ml e v e l 3 ，它定义描绘了一份x m l 文件各部分的基本d o m 类别的d o w 的不同 版本( 如元素，属性，文本等等) 。d o w 核心的新的属性如下：d o m 键，是d o m 为 每个d o m 结点的实现所产生的特殊的键：在文本说明中提供的一个实体外部的 版本和编码；x m l 说明中指定的一个文件的版本，编码以及s t a n d a l o n e 状态；一 个用于从一个文件到另一个文件移动结段的a d o p t n o d e ( ) 方式。另外，它还 包括了一些关于结点界面方面的新的方法。 2 x s l x m l 的一个最重要的特性是把内容和显示格式分开，从而满足不同的用户 希望按照各自的格式显示同一x m l 文档的数据内容的要求，这也就意味着x m l 文档本身没有关于格式方面的信息，为x m l 文档提供格式信息的是样式表，适 用于) ( m l 文档的样式表语言有x s l 和c s s 2 语言。c s s 2 语言既可以用于h t m l 文 档、也可以用于x m l 文档，而x s l 是专为x m l 设计的样式表语言，并采用x m l 语法，x s l 的优势在于它可以用于转换，可以把x m l 文档转换为h t m l 格式。并 且同一个样式表可以用于多个相似源树结构的文档。不仅能够在w e b 浏览器上 显示，而且可以是印在纸上的书和报告等。 。处理x s l 样式表的是x s l 样式表处理器。样式表处理器工作原理为：接受 一个x m l 文档或数据，以及x s l 样式表，输出特定样式的显示，其显示格式根 据x s l 样式表确定。这个处理过程分两步，首先，从x m l 源树构建一棵结果树， 然后，然后将其翻译为结果树，产生作用于显示器或纸或其它媒介的显示。第 第三章x m l 相关技术 一步被称为树转换，第二步称为格式化。在x s l 规范中有详细说明，本文就不 再详细阐述。 3 x l i n k x l i n k 是一种用x m l 元素向) 【h i l 文档中加入链接的机制。它提供了比h t m l 更加灵活的链接机制，不仅支持h t m l 的单向链接，还支持多目的、多方向链接。 它甚至还允许链接单独提出来存放在数据库中，或者是单独的文档中。x l i n k 通过u r i 引用来定位资源。u r i 因为由u r i 和一个可选的块标识符构成，两者 用井号( “# ”) 分开。对于定位a m l 文档来说，块标识符使用x p o i n t e r 规定的 格式。对于链接元素来说，应用软件可以通过获取元素类型及树形名字或通过 名为“x l i n k ”的名字空间来辨认和处理链接。这两种方法都能很简单地确定链 接元素。 链接可以分为简单链接( s i m p l el i n k ) 和扩展键接( e x t e n d e dl i n k ) 。简 单链接功能相当于h t m l 中的 标记，但与h t m l 不同的是，在x m l 中没有规定 必须使用 之类的元素进行链接。这一点很重要，因为这就允许用户根据需要 在同一文档中加入不同的具有自己独有属性的链接元素。这充分体现x m l 的灵 活性和可扩展性。扩展链接器是x l i n k 为支持多方向的目的而提出的。和简单 链接不同，它可以有多个目标。 多方向( m u l t i d i r e c t i o n a l ) 链接是指对链接的操作可以从任一个链接资 源开始。为支持多方向链接，x l i n k 允许链接元素本身处于链接资源之外。链 接资源可以是x m l 文档中的任何元素，也可以是整个文挡。由于链接元素本身 处于链接资源之外，因此这种链接可以自由组织多个文档之间的关系。当然h t m l 也可以通过在所有文档中加 来实现同样的功能。但若要对这些关系进行修改 h t m l 需要修改所有文档，而外部链接只要修改一个文档中的一个链接元素就可 以了，显然要比h t m l 方便得多，这也是x l i n k 链接机制的优点所在。 扩展链接组是一种特殊的扩展链接，它定义了一批包含扩展链接和其他扩 展链接组的扩展链接文档，要求处理软件能够同时处理这批扩展链接文档，而 不是一个一个约束处理。对浏览器来说，要求能够把这些链接的内容同时显示。 扩展链接组是一个全新的概念，它要求应用软件在处理时能够理解和调用组中 成员之间的关系。 基于x m l 的物流元数据存储的研究 4 d t d 在x m l 中，置标的语法是通过文档类型定义d t d ( d o c u m e n tt y p e d e f i n i t i o n ) 来描述的。也就是说，通过d t d 来描述什么是有效的标记，并进 一步定义置标语言的结构。除了定义置标的语法外，为了明确各个标记的含义， x m l 还使用与之相连的样式单( ( s t y l es h e e t ) 来响应用程序，比如浏览器， 提供如何处理显示的指示说明。 d t d 不仅用于x m l ，还可以用它为任何类型的s g m l 文档创建模式，包括 h t m l 。d t d 是w e b 标准，任何能处理x m l 文档的浏览器都能对照d t d 模式来检 查文档。 x m l 允许文档的编写者制定基于信息描述、体现数据之间逻辑关系的自定 义标记，确保文档具有较强的易读性、易检索性和清晰的语义。因此，一个完 全意义上的x m l 文档不仅仅是“格式良好的”( 文档必须包含一个或多个元素， 必须包含且仅包含一个根元素) ，而且还应该是使用了一些自定义标记的“有效 的”x m l 文档。也就是说，它必须遵守文档类型定义d i d 中已声明的种种规定。 d t d 规定文档的逻辑结构。它可以定义文档的语法，而文档的语法反过来 能够让x m l 语法分析程序确认某页面标记使用的合法性。d i d 定义页面的元素、 元素的属性以及元素和属性之间的关系。例如d t d 能够规定某个表项只能在某 个列表中使用。 理想的定义应面向描述与应用程序有关的数据结构而不是如何显示数据。 换句话说，应把一个元素定义为一个标题行，然后让样式表和脚本定义如何显 示标题行。 d t d 描述了一个置标语言的语法和词汇表，定义了文档的整体结构以及文 档的语法，即d t d 规定了语法分析器以解释一个“有效的”x m l 文档需要知道 的所有规则的细节。 5 x m l s c h e m a 我们知道，d t d 缺乏对x m l 文档的内容及其语义的约束机制，这将限制x m l 处理器进行有效的类型检验，应用软件开发者将不得不专门编写有关类型检验 的代码，因此有必要为x m l 建立一个更全面的有效性约束机制，使x m l 处理器 第三章x m l 相关技术 更好地进行有效性检验，这样就产生了x m ls c h e m a 。 d t d 作为x m l l 0 重要组成部分，对于x m l 文档的结构起到了很好的描述作 用。但它也有一些缺点，比如它采用了非x m i 的语法规则、不支持数据类型、 扩展性较差等等。s c h e m a 正好解决了这些问题。它具有以下优点： ( 1 ) 一致性s c h e m a 使得对x m l 的定义不必再利用一种特定的形式化的语言， 而是直接借助x m l 本身的特性，利用x m l 的基本语法规则来定义x m l 文档的结 构，使x m l 达n t 从内到外的完美统一，也为x m l 的进一步发展奠定了坚实的 基础。 ( 2 ) 扩展性s c h e m a 对d t d 进行了扩充，引入了数据类型、命名空间，从而 使其具备较强的可扩展性。 ( 3 ) 互换性利用s c h e m a ，我们能够书写x m l 文档以及验证文档的合法性。 另外，通过特定的映射机制，还可以将不同的s c h e m a 进行转换，以实现更高层 次的数据交换。 ( 4 ) 规范性同d t d 一样，s c h e m a 也提供了一套完整的机制以约束) 【m l 文档 中置标的使用。但相比之下，后者基于x m l ，更具有规范性。s c h e m a 利用元素 的内容和属性来定义x m l 文档的整体结构，如哪些元素可以出现在文档中、元 素间的关系是什么、每个元素有哪些内容和属性、以及元素出现的顺序和次数 等等。 x m ls c h e m a 书写的s c h e m a 文档定义了相应的x m l 文档的规则，以约束其 数据元素及其关系。首先，s c h e m a 文档从数据结构和数据类型两方面更严格地 约束相应的x m l 文档，它可以定义d t d 所无法定义的规则。而d t d 仅从结构上 对x m l 文档进行有限的约束。其次，d t d 语言有其独立的语法形式，而x m ls c h e m a 实际上是x m l 语言的一个应用( 类似h t m l 与s g m l 语言的关系) 。因此，s c h e m a 文档本身就是一个x m l 文档，可以用x m l 工具近行分析。这样s c h e m a 文档也就 可以用现有的d t d 语言加以描述。 6 x q u e r y x q u e r y 是从o u i l t 开始的，q u i l t 是三位工作组成员共同努力的结果，他 们是j o n a t h a nr o b i e ，d o nc h a m b e r l i n 和d a n i e l af l o r e s c u0r o b i e 最著名 的成就大概在于率先标准化和推动x q l ，x q l 是x q u e r y 的前身和当前x m l 查询 基于x m l 的物流元数据存储的研究 语言世界中最接近实际标准语言的一种语言，有十几种在使用的实现方法。 描述和定义x q u e r y 的所有文档集现在包括： ( 1 ) x m l 查询需求。工作组规划文档。x q u e r y 需求列表。 ( 2 ) x m l 查询用例。解决特定问题的几个实际方案和x q u e r y 片段。 ( 3 ) x q u e r y1 o ：x m l 查询语言。中枢文档，介绍语言本身和大部分其它内 容的概述。 ( 4 ) x q u e r y1 0 和x p a t h2 0 数据模型。x m l 信息集扩展。描述查询实现必 须理解的数据项和形式语义的基础。 ( 5 ) x q u e r y1 _ 0 形式语义。形式上定义语言的基本代数。 ( 6 ) x q u e r y1 0 ( x q u e r y x ) 的x m l 语法。为喜欢使用x m l 的人提供的另一 个语法。 x m l 用户最熟悉的x q u e r y 关键组件将是xp a t h ，它本身就是w 3 c 规范。自 己独立存在的单独p a t h 位置路径是非常有效的x q u e r y 。在数据方面，x q u e r y 类似于s q l 的外表和能力将会受到以前使用关系数据库的用户的欢迎和熟悉。 3 3x m l 的特点 由以上阐述的x m l 有关的重要技术规范，我们知道，x m l 以其良好的数据 存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输等优势将在许多领域一显身 手，便于软件开发人员和内容创作者在网页上组织信息。不仅能满足不断增长 的网络应用需求，而且还能够确保在通过网络进行交互合作时，具有良好的可 靠性与互操作性。它具有以下特点： ( 1 ) x m l 文档是纯文本，因此可用从文本编辑器甚至可视化开发环境的任 何工具创建和编辑，程序可以更简单。而在需要存储大量数据的场合，一个数 据库的x m l 前端就可以满足需要，因此) m l 提供了从小配置文件到企业级数据 仓库的可扩展性。 ( 2 ) 基于内容的数据标识，因而可被不同程序用于不同用途。 ( 3 ) 可格式化。在显示很重要的时候，x s l 可指定如何显示数据。由于数 据和显示是分离的，甚至可以为同一数据指定不同的样式表用于不同的输出， 第三章x m l 相关技术 并很容易在将来使用新的格式。 ( 4 ) 具有很强的链接能力，可以定义双向链接、多目标链接、扩展联结和 两个文档问的链接。 ( 5 ) 易于处理。x m l 对格式的定义更为严格，并具有层次结构，处理起来 更加容易。它是与厂商无关的标准，可以任选一个解析器来处理。 3 4 引入x m l 的原因 随着物流信息产业的发展，要想做到资源和信息的共享、数据的物理分散 而逻辑集中，e d i 已很难做到：同时，e d l 只给出了处理对象的现实信息，没有 给出描述对象的其它属性信息，大量可本地完成的处理工作必须由服务器处理， 大大增加了网络流量，影响了网络效率，制约了物流信息的共享。而x m l 除了 被公认的一些优点：纯文本表示；具有平台无关性；信息的内容与信息的表示 是分开的，可满足各种不同的需要等，x m l 在表达和处理元数据方面还有如下 的一些优点： ( 1 ) 可以利用x m l 来方便地表达物流元数据 x m l 一个很大的优点是自定义性，d t d 和) 【 l ls c h e m a 从功能上来说就是一 种元数据，是关于数据集关系和数据元素限制条件的元数据。从这个意义上来 说，用它们来表达数据集之间的关系显得很自然。另一方面，利用则x m l 的 n a m e s p a c e 概念( 命名空间) ，用户在定义自己的元数据格式时不用担心自己定 义的标签与他人的相冲突，并且用户还可以无歧义地直接引用现有的元数据标 准。 ( 2 ) 可以利用x m l 的样式语言来实现物流元数据间的转换和显示 元数据的转换包括两个方面：一方面是为了实现信息的共享而进行的转换； 另一方面是为了满足用户多种格式的输出和显示要求而进行的转换。而x m l 由 于信息的内容与信息的表示是分开的，并且x m l 对于数据转换有很强的支持， 利用x s l 技术，在对相互的信息定义和结构的了解的基础上，可以定义相应的 样式文件来让x s l 处理器做相应的转换工作，同时在输出元数据时可以根据用