CC BY
114
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
1
УДК 004.4: 004.9: 528.9: 912.43
ОБРАБОТКА XML-ДОКУМЕНТОВ В JAVA EE
Суханов Владимир Иванович д.т.н., доцент
Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
Приводятся рецепты программирования обработки XML-документов в веб-приложениях Java EE на сервере Glassfish v3
Ключевые слова: XML, БАЗА ДАННЫХ, ВЕБПРИЛОЖЕНИЕ, СЕРВЕР
UDC 004.4: 004.9: 528.9: 912.43
PROCESSING XML-DOCUMENTS INTO JAVA EE
Sukhanov Vladimir Ivanovich Ph.D.(Tech.), docent.
Ural Federal University, Yekaterinburg, Russia
The article presents programming ways for XML processing by Java EE 6 and Glassfish v3 server
Keywords: XML, DATA BASE, WEB-APPLICATION, SERVER
Введение
XML-документы получили широкое применение в различных областях информационных технологий, стали для многих применений индустриальным стандартом хранения, обмена и обработки данных нереляционного типа [1]. Разработчиков информационных технологий привлекает их высокая гибкость, независимость от платформы и хорошая интерпретируемость кода как программно, так и человеком, что придает им черты универсального представления информации.
Разработка приложений для обслуживания манипуляций XML-документов, их схем [3] и запросов [2] в рамках интегрированного веб приложения на платформе Java EE 6 требует привлечения различных инструментов программирования в рамках одного проекта. Мировое сообщество программистов, поддерживающих идеологию открытого кода, накопило большое разнообразие инструментальных средств работы с XML. Однако будучи законченными продуктами для решения локальных задач эти инструменты требуется интегрировать в сложные проекты, необходимые конечным пользователям с использованием веб-интерфейсов. Ниже описываются средства, достаточные для разработки простого
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
2
репозитория XML-документов, поддерживающего операции хранения и манипулирования документами, основанные на современной технологии Java EE 6.
Репозиторий XML-документов
Простейший репозиторий может выполнен как реляционная таблица с полями, описывающими метаданные документа, и полем типа XML или Text для хранения самого документа. При этом следует выбирать решение в рамках которого удастся организовать исполнение запросов на языке XQuery [2]. Таким решением с открытым кодом может служить СУБД Sedna XML Database [4], имеющая встроенный процессор исполнения запросов на языке XQuery и программный интерфейс для его использования на языке Java. Хранилище СУБД Sedna является одноуровневой коллекцией документов, именуемых простым именем, и к сожалению, не позволяет в удобной для обработки форме хранить метаданные XML-документов, поэтому целесообразно их хранить в реляционной таблице, например, в СУБД PostgreSQL, а сами документы в Sedna, имея ссылку на них в таблице метаданных PostgreSQL как обычную строку символов - имя записи в Sedna.
Дистрибутив Sedna находится по адресу
http://modis.ispras.ru/sedna/download.html. Установка выполняется файлом sedna-3.5.161-bin-linux-x64.sh. Запуск и подготовка к работе выполняется командами с консоли:
segov
- запуск сервера Sedna XML Database;
se_cdb test
- создание базы данных с именем test (однократно);
se_sm test
- старт базы данных с именем test.
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
3
Загрузка документа производится командой консоли
se term -query ".LOAD 'Путъ/имя файла.хшГ 'имя в БД.хшГ” Имя БД или из байтового массива bytesd в программе с использованием API Java:
con = DatabaseManager.getConnection(url, dbname, user, password); con. begin () ;
SednaStatement st = con. createStatement(); st.loadDocument(new String(bytesd), docname); con. commit () ;
Веб-интерфейс [5] для загрузки файла от пользователя с использованием свободной библиотеки Tomahawk for JSF 2.0 из архива http://www.apache.org/dyn/closer.cgi/myfaces/binaries/tomahawk20-1.L14-bin.tar.gz (все файлы jar поместить в папку /WEB-INF/lib проекта) выглядит так. В файл конфигурации web. xml добавляются описания фильтров: <filter>
<filter-name>MyFacesExtensionsF ilter</f ilter-name>
<filter-class> org. apache. myfaces. webapp. filter. ExtensionsFilter </filter-class>
</filter>
<f ilter-mapping>
<filter-name>MyFacesExtensionsF ilter</f ilter-name>
<servlet-name>Faces Servlet</servlet-name>
</filter-mapping>
Файл index.xhtml:
xmlns:t-’http://myfaces.apache.org/tomahawk"
<h: form enctype=//multipart/form-data'A
<t:inputFileUpload value=^#{ldr.uploadedFile}^ id=file^ /> <h:message for=file^ style=//color: redA />
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
4
<h:commandButton action=//#{ldr. doUpload}^ value=^n ередать "/>
</h:form>
Фрагмент обработчика doUpioad бина ldr:
private UploadedFile uploadedFile; public UploadedFile getUploadedFile() { return uploadedFile;
}
public void setUploadedFile(UploadedFile uploadedFile) { this.uploadedFile = uploadedFile;
}
String fileName = uploadedFile.getName(); if (uploadedFile.getContentTypeO.equalsQtext/xmlQ) { byte[] bytesd = uploadedFile.getBytes();
}
Обработка запросов на языке XQuery
При работе с XML-документами для извлечения нужной информации полезным инструментом является язык XQuery. XQuery является языком запросов, извлекающим требуемую информацию из документов XML [2]. Примером запроса является:
for $i in doc(^items.xmlQ/*/item let $b := documentQbooks.xmlQ /*/ book[itemno = $i/itemno] where count ($b) > 10
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
5
return
<popular-book>
$i/itemno,
$i/description,
<book-count> {count ($b)}</book-count>
}
</popular-book>
Операторы for и let порождают пару для каждой записи item в документе items.xml и books.xml. В каждой паре переменная $i связана с книгой, а $b - с последовательностью, содержащей все продажи для этой книги. Оператор where извлекает только те кортежи, в которых $b содержит более десяти записей. Оператор return для каждой из этих пар генерирует выходной элемент, содержащий номер книги, описание и число продаж.
Для формирования пакета данных на основе запроса можно использовать свободное ПО процессоров XQuery.
Одним из таких процессоров является Xqilla version 2.3.0 фирмы Oracle (http://xqilla.sourceforge.net/). Программа позволяет исполнять выражения XQuery и XPath 2 из файла. Программа распространяется под лицензией Apache License, Version 2.0. Полный текст документации доступен по адресу http://xqilla.sourceforge.net/Documentation>. XQilla -библиотека с открытым исходным кодом (ASL2.0) для обработки XQuery с поддержкой новых функций XQuery Update Facility - расширенного языка XQuery. XQilla написана на C++ и включает в себя исполняемую в командной строке оболочку для исполнения запросов к XML-контенту в локальной файловой системе. Библиотека активно развивается и часть продукта поддерживает Oracle, Berkeley DB XML.
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
6
Другой консольный процессор [6] Zorba XQuery Engine, Version: 2.2.0 распространяется под лицензией Apache License Version 2.0. Устанавливается из репозитория операционной системы. Например, для ОС Linux Fedora 16 процессор Zorba устанавливается командой yum install zorba. Поддерживает XQuery версии 3.0.
Отличительной особенностью упомянутых процессоров является консольный режим их исполнения и обработка документов, хранимых в отдельных файлах, как и самих запросов. Эти обстоятельства затрудняют интеграцию процессоров в веб-приложения, исполняемые на стороне сервера. Причиной являются возможные коллизии в именах файлов, требуемых запросами, поступающими одновременно на сервер от различных клиентов приложения, что требует блокировок и вызывает замедление реакции сервера. В этом смысле более подходящим инструментом является встроенный в API Sedna процессор обработки запросов XQuery, который работает с документами, хранимыми в этой же СУБД. Для его работы необходима библиотека SR-000225 XQuery API for Java [7].
XQJ API for Sedna - http://www.cfoster.net/sedna/xqj/ позволяет с использованием внешних переменных задавать исходный документ для анализа, что дает возможность создавать настраиваемые на входной документ запросы, которые в свою очередь можно хранить в отдельной таблице репозитория в СУБД PostgreSQL.
Пусть xmlinstance.getNameDoc() содержит имя документа в БД Sedna, который необходимо обработать запросом XQuery, а xmlquery.getquery() - текст запроса. Выбор экземпляров соответствующих сущностей на странице пользователя можно организовать с использованием компонент вида:
<h:selectOneMenu id="idQuery" required = "true" value = "#{ldr.id_Sel_Query}" >
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
7
<f:selectItems value=^#{ldr.querySelector}^ />
</h:selectOneMenu>
где свойства, например, кодируются:
public int getId_Sel_Query() {
return (xmlquery.getIdQuery() == null) ? 1 : xmlquery.getIdQuery();
}
public void setId_Sel_Query(int id) {
xmlquery = xmlqueryFacade. find(id);
}
public ArrayList getQuerySelector() {
ArrayList resourceSelector = new ArrayList();
List<Xmlquery> allRes = xmlqueryFacade. findAll(); for (int i = 0; i < (allRes.size()); i++) {
Xmlquery inst = allRes.get(i);
resourceSelector. add(new SelectItem(inst. getIdResource(), inst. toString (), inst. toString ()));
}
return resourceSelector;
}
С использованных приведенных выше приемов программирования обработчик кнопки выполнения запросов будет иметь следующий вид. public String doQuery() throws IOException {
String result = "";
String query = xmlquery.getquery();
// Соединение с БД Sedna SednaConnection con = null; try {
conn = DatabaseManager.getConnection("localhost",
"test", "SYSTEM", "MANAGER");
// Создание исполнительного объекта
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
8
XQExpression xqe = conn.createExpression(); xqe.bindString(new QName("docname"),
xmlinstance.getNameDoc(), null);
XQResultSequence rs = xqe.executeQuery(xquery);
// Обработка результата запроса while (rs.next()) {
result = result + "\n" + rs.getItemAsString(null);
}
conn.close();
// Отправка результата клиенту ExternalContext context =
FacesContext.getCurrentInstance().getExternalContext();
HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) context.getResponse();
response.setContentType("application/octet-stream"); response.setContentLength(result.length());
String headerKey = "Content-Disposition";
String headerValue = String.format("attachment; filename=\"%s\"", "resultname.txt");
response.setHeader(headerKey, headerValue);
// Получение выходного потока для ответа OutputStream outStream = response.getOutputStream(); outStream.write(result.getBytes());
// Запись ответа в поток outStream.flush(); outStream.close();
FacesContext.getCurrentInstance().responseComplete(); } catch (DriverException e) { e.printStackTrace() ;
}
return "index";
}
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
9
Текст запроса в базе данных в этом случае должен содержать объявление внешней переменной с именем $docname как показано в примере:
declare variable $docname external; for $x in doc($docname)//book return $x/title/text()
Пользователь в ответ на запрос получит приглашение указать имя файла, где будут сохранены результаты выполнения запроса.
Заключение
Приведенные приемы программирования задач обработки XML-документов средствами технологии Java EE 6 с использованием стандартной среды разработки Netbeans и веб-сервера GlassFish, дополнительных пакетов Tamahawk, Sedna и XQJ позволяют разрабатывать репозитории XML-документов для манипулирвания документами в целом, так и выборками нужной массовым пользователям информации с использованием мощного языка запросов на языке XQuery, по своим возможностям значительно превышающим язык SQL для реляционных баз данных. Это обстоятельство делает перспективным использование XML-технологий для организации хранилищ слабо структурированных данных и обмена различной информацией между пользователями без предварительных соглашений о её структуре.
Список литературы
1 Основы использования XML-схем для определения элементов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ibm.com/developerworks/ru/library/xml-schema/, 18.11.2012
2 XQuery: язык запросов XML. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://citforum.ru/internet/articles/xqlzxml.shtml, 18.11.2012
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
Научный журнал КубГАУ, №86(02), 2013 года
10
3 XML Schema (XML схема) — описание структуры XML-документов. [Электронное издание]. Режим доступа: http://dmitriydenisov.com/xml-xslt/xml-basics/xml-schema.html, 18.11.2012
4 Sedna. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://xqj.net/sedna/, 04.01.2013
5 The Java EE 6 Tutorial, Volume II Advanced Topics . [Электронный ресурс] Sun Microsystems, Inc. 4150 Network Circle Santa Clara, CA 95054 U.S.A. Part No: 820-762810 December 2009, 21.11.2012
6 Zorba 2.7.0 Documentation. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.zorba-xquery.com/html/documentation, 04.01.2013
7 JSR-000225 XQuery API for Java 1.0 Final Release. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://download.oracle.com/otndocs/jcp/xqj-1.0-fr-oth-JSpec/, 04.01.2013
Работа поддерживается Министерством образования и науки Российской Федерации, ГК № 14.514.11.4002 (шифр 2012-1.4-07-514-0061-007).
http://ej.kubagro.ru/2013/02/pdf/44.pdf
