基于XML的数据映射技术

摘要：本文将Java技术与XML技术进行有机结合，研究了数据库操作中，XML技术映射数据库中表与Java类的方法，通过Java技术动态解析XML映射，为操作数据库建立对象查询语句，并应用Java技术对对象查询语句转换为标准SQL语句提出了新的实现方法。

关键词：XML映射；对象查询；动态解析

中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2007)05-11273-01

XML(eXtensible Markup Language)是可扩展标记语言。与静态网站编辑的HTML语言一样是从SGML(Standard Generalized Markup Language)派生出来的，因此XML也是一种元语言，一个定义Web应用的SGML的子集，和SGML一样，可以用XML来定义各种不同的标记语言以满足不同需要，尤其是数据方面，XML语言有着绝对优势。

笔者结合Java技术，研究了XML技术映射数据库中表与Java类的实现方法，提出了对象查询语句的构建思想，并通过把对象查询语句转换为标准SQL语句给出了实现方法。

1 设计思路

以XML语言作为定义结构的基本语言，把Java中定义的类与数据库中定义的表结构一一对应起来，如下图所示：

图中Student就是一个Java类，类中定义了属性，并且为每个属性提供了set/get方法，以方便外部程序对属性的存取。STUDENT_TAB是一个数据库中的表结构，其中定义了学生的基本信息，从图中可以看出Java类中的属性与表中的字段是一一对应的。其对应关系被定义在XML文件中。

2 基本实现

(1)定义XML映射文件

该XML文件主要用以定义对应关系，即Java类中属性与数据表中的字段的对应关系，为了能够确切的描述对应关系，需要自定义几个标签，如下：

table标签表明一个表的开始，其中包含了一个name属性指明被映射表的名称，也包含了一个class属性指明了被映射的Java类名称。在table下有一个primary-key标签表明了表中的主键，同时还有若干个mapping标签具体的指明了字段和属性的对应，field-name是表中的一个字段名称，其中包括了属性isnull表明字段是否可以为NULL，默认字段是可以为NULL，属性type表示该字段的数据类型，prop-name是与字段名称对应的Java类中的属性名称，其中的type属性表明类中对应的数据类型。

(2)解析XML文件

对于XML文件可以定义一个DTD文件来描述XML文件中能够使用的标签以及标签的属性，这样在解析XML文件时可以按照DTD中定义的标准进行。在定义了Java类以及对应的数据表结构以后，就可以创建一个XML映射文件，对类和表建立对应关系，如果定义了DTD文件，那么创建XML映射文件时，必须依据DTD文件中定义的标签以及标签属性进行XML文件的定义。完成XML文件的定义后，就可以在程序中通过对XML文件的解析，来得到类和表结构的对应关系，从而产生需要的操作。XML文件的解析可以通过Java中提供的DOM API来实现。

(3)动态解析Java类

通过Java中Reflection技术可以动态的解析一个类，该技术所涉及的类均被包含在java.lang.reflect包中，主要使用的几个类有：

Field类：对类中的公共属性进行解析

Method类：对类中的公共方法进行解析

Proxy类：提供动态地生成类和类实例的静态方法。

在这里，对映射文件中定义的类通过动态加载，并应用XML提供的属性来得到其属性对应的set/get方法，把set/get方法通过Reflection技术中提供的Method类进行动态调用，即可为该类中的属性动态赋值，或者动态获取属性值。

(4)动态产生数据库操作语句

对XML文件进行解析后，即可得到表中的字段名称以及表名称，与动态解析后的类对象一起，共同产生标准的数据库操作语句：Insert, Delete, Update。在产生各种数据库操作语句时，需要注意一些细节问题，对于一个Java类对象，应该对应数据表中的一条记录。也就是说数据表中一条记录中的所有字段，都必须在对象中有相应的属性出现，反之则不用这么做，只要把握这个原则，在产生数据库操作语句时就会非常容易。对于Insert语句可以通过以下几个步骤完成：

解析XML后通过表字段产生Insert语句的前端：Insert into 表名 (字段列表) values （）

通过对Java对象的动态解析即可获取字段的对应值，把对应值填写在Values关键字的后面括号中，但必须与字段对应

对于Delete语句和Update语句产生的方法是相同的，唯一的不同就是带有了条件语句where子句。

(5)产生Select语句

对于Select语句，必须将其作为单独的一个功能进行处理，因为查询往往分为单条记录查询和多条记录查询。对于单条记录查询的Select语句，只要通过一个带有主键的Java类对象，就像产生Insert，Delete，Update语句一样容易

然而，对于多条记录查询的Select语句，因为这种语句带有不同的查询条件，所以必须列为单独的一个功能进行考虑，这里可以给出两种解决方案：通过直接提供SQL条件语句的方式，这种方式不能够达到完全封装数据库操作的效果；通过使用Java对象建立自己的查询语句，如查询所有姓李的学生，其对象查询条件可以是：From Student Where stu_name like ‘李%’，把这个对象查询语句提交给数据库操作类后，需要有一个对对象查询类进行解析的类，其作用就是将对象查询语句解析为标准的数据库查询语句，这种方式可以达到完全封装数据库操作的目的。

(6)对象查询解析类的基本思路

对象查询语句的解析，首先需要自定义出查询语句的关键字，以及必要的查询语句格式，最简单的方式就是使用标准SQL语句的关键字作为对象查询的关键字，这样对查询语句的解析带来方便，使得解析对象查询语句变得非常简单。这里需要注意，对象查询语句中不需要提供Select关键字，只需要从From子句开始就可以了，这是因为对象查询语句始终查询的是一条记录的所有字段内容，也就是说查询的是完整的一个对象。

对象查询语句的格式定义：

From 类名 where 条件

其解析步骤描述如下：

提取查询的类名以及查询所依赖的条件

获取XML文件的解析结果

从XML的解析结果中，依据类名查找其对应的数据库表名称

检索条件，将对象的属性提取出来

从XML的解析结果中获取对应表的字段

把条件中属性所对应的表字段提取出来

对条件语句进行替换，把属性替换为对应的表字段，其条件值保持不变化

根据以上操作结果将查询语句按照标准SQL语句格式进行重新组合

3 结论

XML数据映射技术对数据库中表与Java类的映射以及数据库的封装操作具有较高的操作安全性，对于那些不必要的操作，必须通过封装后的相关映射来访问，在前段的程序是无法直接访问的，这样大大提高了数据库的安全性。另一方面，该技术不但能够提高数据库的安全性，而且大大简化了数据访问的操作程序，提高了项目的开发效率。而该技术对环境要求比较简单，只要能够运行Java、XML便能应用，因此，从目前数据库技术的发展来看，XML的数据映射技术具有极大的使用价值以及广泛的应用领域。

参考文献：

[1]肖刚.Java Web服务器应用程序设计[M].电子工业出版社,2001.

[2]孙鑫.Java Web开发详解：XML+XSLT+Servlet+JSP深入剖析与实例应用[M].电子工业出版社,2006.

[3]吴洁.XML应用教程[M].清华大学出版社,2005.

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