database的XML Schema描述(200分)

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曹

曹晓钢

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近来对生成机很感兴趣。
要使用生成机(Generator),以下简称Gen,必须是建立在一个确定的编码基础和规范之上的。
先从头说一下问题的由来。
编写数据库相关的程序，以往在非面向对象编程的时代，是通过直接调用SQL语句来实现的。
现在是需要编写相关的类来操作数据库。每一个类可以对应一个Java类，那么这些类操作数据库
的基本代码是相同，唯一不同的是property和get/set方法。（暂且不考虑特定的附加函数）除此之外，
还要考虑类和类之间的关系，比如A和B 是1:N关系等等。
为了最好的描述database,第一个想到的当然就是SQL语句
比如
Create table PO (
PO_NO VARCHAR2(20) NOT NULL,
CUSTOMER VARCHAR(20) NOT NULL,
PO_DATE DATETIME,
QTY NUMBER,
PRIMARY KEY PK_PO (PO_NO)
)
可以看到，如果程序来处理这样的SQLscript会有不小的困难，比如不同的数据库的字段类型是不同的。
在这种情况下，XML Schema是最好的一个选择。由于Schema标准直接支持数据类型，所以带来了一些便利。
而且由于XML本身是很容易扩充的，加上诸如validate regexp pattern等等也很容易。
这时，我们面临着如何选择XML schema的问题。
第一个想到的就是有没有这样的标准。很可惜，我到现在都没有找到相关的标准。
第二选择就是自己实现。缺点是不便于交流。
第三是看现有的一些工具。
现在就汇报一下我试验过的工具。
1,XML Spy 版本4.1
XML Spy支持从DBMS中直接generate XML Schema.
如下是一个例子：
代码: 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
	<xsd:element name="PO_MASTER">
		<xsd:complexType>
			<xsd:sequence>
				<xsd:element name="PO_NO">
					<xsd:simpleType>
						<xsd:restriction base="xsd:string">
							<xsd:maxLength value="20"/>
						</xsd:restriction>
					</xsd:simpleType>
				</xsd:element>
				<xsd:element name="SUPPLIER_CODE">
					<xsd:simpleType>
						<xsd:restriction base="xsd:string">
							<xsd:maxLength value="10"/>
						</xsd:restriction>
					</xsd:simpleType>
				</xsd:element>
				<xsd:element name="PO_DATE" type="xsd:dateTime"/>
				<xsd:element name="SHIPPING_MODE">
					<xsd:simpleType>
						<xsd:restriction base="xsd:string">
							<xsd:maxLength value="10"/>
						</xsd:restriction>
					</xsd:simpleType>
				</xsd:element>
				<xsd:element name="SUPPLIER_ADDRESS">
					<xsd:simpleType>
						<xsd:restriction base="xsd:string">
							<xsd:maxLength value="10"/>
						</xsd:restriction>
					</xsd:simpleType>
				</xsd:element>
				<xsd:element name="ORDER_TYPE" type="xsd:decimal"/>
				<xsd:element name="CUST_CODE">
					<xsd:simpleType>
						<xsd:restriction base="xsd:string">
							<xsd:maxLength value="10"/>
						</xsd:restriction>
					</xsd:simpleType>
				</xsd:element>
			</xsd:sequence>
		</xsd:complexType>
	</xsd:element>
</xsd:schema>
XML spy正确的生成了所有字段的声明和类型，但是令人失望的是，他没有正确的生成
Index的信息。所有的主键，外键都丢失了。从XML spy的文档看，他只有在dbms是access和
其他几个数据库的时候才能正确的得到Index信息。
2, Power designer 版本8
Power design 版本8可以从数据库中reverse engineer出physical模型，然后生成XML schema 模型。
结果是：
<?xml version = "1.0"?>
<schema name="PhysicalDataModel_1.xml">
<element name="PO_MASTER">
<element name="PO_NO" type="string"/>
<element name="SUPPLIER_CODE" type="string"/>
<element name="PO_DATE" type="date"/>
<element name="SHIPPING_MODE" type="string"/>
<element name="SUPPLIER_ADDRESS" type="string"/>
<element name="ORDER_TYPE" type="double"/>
<element name="CUST_CODE" type="string"/>
</element>
</schema>
结果倒是比较容易看懂，问题是他也没有生成index。而且语法也有些过时。
3, PowerDesigner 版本9
我试验的是版本9的eval版本。
结果是：
<?xml version = "1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsd:schema name="PhysicalDataModel_1.xsd" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="PO_MASTER">
<xsd:element name="PO_NO" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="SUPPLIER_CODE" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="PO_DATE" type="xsd:date"/>
<xsd:element name="SHIPPING_MODE" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="SUPPLIER_ADDRESS" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="ORDER_TYPE" type="xsd:double"/>
<xsd:element name="CUST_CODE" type="xsd:string"/>
</xsd:element>
</xsd:schema>
可惜仍然没有Index 生成。这一次开始使用xsd空间了。
鉴于手头就这么几个工具，我也没有找到更好的结果。
如果各位也对这个部分感兴趣，请说一下您的结果。
 
听吧！
 
我不知道你用的是什么方式，但是我用xml spy 对 SQL server 是可以导出PK 和 FK的 :)
 
oracle 的索引构架，没有能被odbc, ole db 方式识别出来。
 
唉,XML spy靠近MS阵营，估计只对Access/SQL server管用
除了以上我提到的之外，还有jakarta Torque，也是个生成机，我还没有试验他dump出来的
schema如何，不过我看它的例子里的Java代码生成的实在是不怎么样，不实用。
还不如我们自己做的工具呢。
 
我觉得 SQL script 也由 Generator 生成。
当我们进行概念设计、逻辑设计和数据模型设计后，得到了类关系图。
（最近我发现用 UML 做 Data modeling 很好）
把实体类、关系类表达成 XML，然后用 Generator 生成 SQL 和 java bean, factory ...
这样就解决您的问题了，因为PK, FK 都是您定义的。
 
XML 格式的问题我也比较了一些可选方案：
1、DTD 描述法
著名的 Java Architecture for XML Binding (JAXB) 就是用此法
http://java.sun.com/xml/jaxb/index.html
2、schema 描述法
就是上面曹大侠想用的方法。问题是：目前尚未发现有统一的行业规范，
更加严重的是，无论哪一种都很难读懂。
因此，我提出了“实例 XML 描述法” - XML By Example
上面曹大侠的例子就是：
<PO>
<PO_NO _pk="yes" null="no">VARCHAR2(20)</PO_NO>
<CUSTOMER>VARCHAR(20)</CUSTOMER>
<PO_DATE>DATETIME</PO_DATE>
<QTY>NUMBER</QTY>
</PO>
这个看起来要容易得多了吧。用个 XSLT 把这段 XML，转换成 SQL，Java 类是很容易的。
我简单把这个思路写成了文章《用XSLT生成源代码》，它已经被《程序员》杂志录用。
http://www.richsearch.com/dfwlib/xsl4srcdoc.zip
http://www.richsearch.com/dfwlib/xsl4src.zip
 
最后，如果您已经建好了数据库怎么办？
那么我们来个 database reverse engine，得到 XML by Example
http://www.delphibbs.com/delphibbs/dispq.asp?lid=1002026
 
不错，SQL 是可以很方便的由XML 生成，但是这是在数据库定义已经有XML格式存在的前提下。
我现在就想要这个schema的格式。
我没用过 Rose,我用power designer,在设计的时候，并非是直接生成SQL,而是概念模型，
包括某个Entity的定义和各个Entity之间的关系。应该说这个Entity-relation就是最本质的
ER模型了，至于输出成为XML 或者SQL script都是等价的。有了ER关系，再生成XML schema和SQL
或者先生成SQL再声称XML schema是一样的。
而PowerDesigner我测试它的Concept Model生成的Object Model,选择object language是XML schema的话，
会丢了index的信息。
据Seasky提供的XML spy 4.3资料显示，它可以正确地读取Oracle的index信息。
我正在做这个试验。
 
你的这个其实就是我说的，自己定义XML schema。
自己定义一个并不是难事，我也有一个...这个是例子：
代码: 
    <DatabaseType>MySQL</DatabaseType>
    <Table Catalog="" Generate="1" JavaName="Contact" Name="CONTACT"
        Remarks="" Schema="" Type="TABLE">
        <Column JavaName="toolID" Name="TOOLID">
            <TypeName>int</TypeName>
            <DataType>4</DataType>
            <Size>11</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault>0</ColumnDefault>
            <Remarks/>
            <Nullable>true</Nullable>
            <CharOctetLength>11</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>1</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="contactID" Name="CONTACTID">
            <TypeName>int</TypeName>
            <DataType>4</DataType>
            <Size>11</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault>0</ColumnDefault>
            <Remarks/>
            <Nullable>true</Nullable>
            <CharOctetLength>11</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>2</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="name" Name="NAME">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>64</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>64</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>3</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="email" Name="EMAIL">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>255</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>255</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>4</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="company" Name="COMPANY">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>255</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>255</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>5</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="title" Name="TITLE">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>255</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>255</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>6</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="country" Name="COUNTRY">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>100</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>100</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>7</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="city" Name="CITY">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>100</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>100</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>8</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="address" Name="ADDRESS">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>255</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>255</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>9</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="phone" Name="PHONE">
            <TypeName>varchar</TypeName>
            <DataType>12</DataType>
            <Size>100</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>100</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>10</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="notes" Name="NOTES">
            <TypeName>text</TypeName>
            <DataType>-1</DataType>
            <Size>65535</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>65535</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>11</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="createdBy" Name="CREATEDBY">
            <TypeName>int</TypeName>
            <DataType>4</DataType>
            <Size>11</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>11</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>12</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="createdDate" Name="CREATEDDATE">
            <TypeName>datetime</TypeName>
            <DataType>93</DataType>
            <Size>19</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>19</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>13</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="lastModifiedBy" Name="LASTMODIFIEDBY">
            <TypeName>int</TypeName>
            <DataType>4</DataType>
            <Size>11</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>11</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>14</OrdinalPosition>
        </Column>
        <Column JavaName="lastModifiedDate" Name="LASTMODIFIEDDATE">
            <TypeName>datetime</TypeName>
            <DataType>93</DataType>
            <Size>19</Size>
            <DecimalDigits>0</DecimalDigits>
            <NumberPrecRadix>10</NumberPrecRadix>
            <ColumnDefault/>
            <Remarks/>
            <Nullable>false</Nullable>
            <CharOctetLength>19</CharOctetLength>
            <OrdinalPosition>15</OrdinalPosition>
        </Column>
        <PrimaryKey Name="TOOLID">
            <KeySeq>1</KeySeq>
            <PKName>TOOLID</PKName>
        </PrimaryKey>
        <PrimaryKey Name="CONTACTID">
            <KeySeq>2</KeySeq>
            <PKName>CONTACTID</PKName>
        </PrimaryKey>
    </Table>
我是想做到尽量的标准。
apache的torque 的schema 也许可以作为标准。
描述在这里：
http://jakarta.apache.org/turbine/torque/schema-reference.html
 
《程序员》2002年第五期将登我的文章，不过改了标题：
(66页) 应用XML技术辅助程序设计 作者：孙以义
本文将介绍用XML来表达类的属性、并且用XSLT来自动生成相应的数据库script、
VBScript class以及JavaBean的源程序，以期简化和方便软件的设计工作。另外，
本文使用实例化XML来驱动XSLT生成源程序的方法，具有更加易于理解和操作的特点。
（我对《程序员》编辑的这一句话概要总结很满意，言简意骇）
我也没有用 ROSE， 画图我用的是 ArgoUML， XML 用 notepad 写的。
我觉得 index 不重要，重要的是 primary key 和 foreign key 的定义。
 
您说的自定义 XML schema 和我说的 XML By Example 有本质的区别：
您有试图用标准的 tag： DatabaseType、Table、Column、TypeName ....
而我采用的是 Entity 及其属性作为 Tag，完全不同啊。
 
笔误，我说的index就是包括了key的。
关键是PK,这是最基础的，FK其实我想你也没用到，FK是描述对象之间联系的。
 
你的那个，我看就是SQL的一个等价XML描述嘛。
 
PK 的作用是做 findByKey，update，delete。
FK 也很重要要，我有一个 pattern，叫 loadBy，就用到 FK，
比如 order 有个 FK 叫 customerId，根据这个 FK，就能生成 order.loadByCustomerId
这么一个很实用的函数(实现了 UML 中的 navigation)。
 
order.loadByCustomerId是返回一个Collection，对吗？
 
正确，order.loadByCustomerId 是返回一个 Collection (Vector)
我的 XML By Example 绝对不是 SQL 的等价XML描述。
我可以定义嵌套对象，我的 XSLT 已经能够处理下面的 XML。
<order>
<orderId>int</orderId>
<customer>
<customerId>int</customerId>
<customer>
</order>
 
这个东东搞出来以后，不知有何用处？
是为了象老孙那样“用XSLT来自动生成相应的数据库script、
VBScript class以及JavaBean的源程序，以期简化和方便软件的设计工作”吗？
 
老左啊，要了解用处请先读一下这篇文章：
http://www.javaworld.com/javaworld/jw-02-2002/jw-0201-xslt.html
然后看看下面贴子中：关于框架(framework)和自动代码的 比较。
http://www.delphibbs.com/delphibbs/dispq.asp?lid=831468
实际应用中，比如 新版大富翁练功场，我只要定义一些 XML，用我们在这里讨论的办法，
80%以上 的 Java Bean，Factory class，Adapter class，JSP 和 XSL 源程序都能自动生成出来。
源程序自动生成！
下面这段程序，我没有打一个字，而是用 XSLT 生成的（包括注释）。
package com.delphibbs.lgc.factory;
/**
* Factory Class: ProjectFactory
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*
* Copyright (C) 1999-2002 Yiyi Sun. All rights reserved.
* This software is the proprietary information of richsearch.com
* Use is subject to license terms.
*/

import java.util.Vector;
import com.delphibbs.lgc.bean.*;
public class ProjectFactory extends DBFactory {
/**
* Create Project Object and populate value from "projects"
* Used internally by DBFactory.LoadWithSql function
*
* @return Project Object
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
protected Base createObject() {
Project tmp = new Project();
tmp.setName(getValue("name"));
tmp.setDescription(getValue("description"));
tmp.setModifiedDate(getValue("modifiedDate"));
tmp.setCreatedDate(getValue("createdDate"));
tmp.setProjectId(getValue_int("projectId"));
tmp.setEnabled(getValue_int("enabled"));
return (Base) tmp;
}
/**
* Create Project Object and populate value from "projects" based on primary key
*
* @return Project Object
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
public Project findByKey(int id) {
String sql = "select * from projects where projectId = " + id;
if (loadWithSql(sql).size()>0)
return (Project) objList.elementAt(0);
else
return null;
}
/**
* Create a record in "projects"
*
* @return true if record created successfully, otherwise return false
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
public boolean create(
int projectId,
String name,
String description,
int enabled,
String modifiedDate,
String createdDate
) {
String sql = "insert into projects( " +
"projectId, " +
"name, " +
"description, " +
"enabled, " +
"modifiedDate, " +
"createdDate" +
") values( " +
prepareParam(projectId) + "," +
prepareParam(name) + "," +
prepareParam(description) + "," +
prepareParam(enabled) + "," +
prepareParam(modifiedDate) + "," +
prepareParam(createdDate) +
")";
return executeSql(sql);
}
/**
* Update a record in "projects"
*
* @return true if record updated successfully, otherwise return false
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
public boolean update(
int projectId,
String name,
String description,
int enabled,
String modifiedDate,
String createdDate
) {
String sql = "update projects set " +
"projectId = " + prepareParam(projectId) + ", " +
"name = " + prepareParam(name) + ", " +
"description = " + prepareParam(description) + ", " +
"enabled = " + prepareParam(enabled) + ", " +
"modifiedDate = " + prepareParam(modifiedDate) + ", " +
"createdDate = " + prepareParam(createdDate) +
" where projectId = " + prepareParam(projectId);
return executeSql(sql);
}
/**
* Delete a record in "projects"
*
* @return true if record deleted successfully, otherwise return false
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
public boolean remove(int id) {
String sql = "delete from projects where projectId = " + id;
return executeSql(sql);
}
/**
* Create Project Objects from all records of "projects"
*
* @return Vector of Project Object
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
public Vector load() {
String sql = "select * from projects";
return loadWithSql(sql);
}
/**
* Add additional query patterns
*
* @return Vector of Project Object
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
/*
// Add additional query patterns
public Vector load(
int projectId,
String name,
String description,
int enabled,
String modifiedDate,
String createdDate
) {
String sql = "select * from projects where " +
"projectId = " + prepareParam(projectId) + " and " +
"name = " + prepareParam(name) + " and " +
"description = " + prepareParam(description) + " and " +
"enabled = " + prepareParam(enabled) + " and " +
"modifiedDate = " + prepareParam(modifiedDate) + " and " +
"createdDate = " + prepareParam(createdDate);
return loadWithSql(sql);
}
*/
/**
* Add additional relationship patterns
*
* @return Vector of Project Object
* Generated by Lgc Auto code tool on [date]
*/
/*
// Add additional relationship patterns
public Vector loadBy...(int id) {
String sql = "select * from projects inner join ... on ... where ...Id = " + id;
return loadWithSql(sql);
}
*/
}
 
活活，好家伙
慢慢学习先
 
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