DB2 XQuery

DB2 XQuery

[XML][XQuery]

• DB2 XML DB (pureXML)

• IBM のマニュアル からのメモ
• World Wide Web Consortium (W3C) によって設計された機能プログラミング言語

XMLデータ

柔軟

• XMLデータは柔軟で、予測不能で、散在しており、自己記述的

XQueryを使うしかない局面

• 階層のどのレベルにあるか不明なオブジェクトのXMLを検索
• データにタイして構造変換を実行
• タイプが混合した結果を戻す
• 既存のXMLを更新

照会のコンポーネント

プロローグと照会本体からなる

• プロローグには、照会処理環境を定義する一連の宣言

xquery version "1.0";
declare default element namespace "http://posample.org";
<price_list>{for $prod in db2-fn:xmlcolumn("PRODUCT.DESCRIPTION")/product/description
  order by xs:decimal($prod/price) descending
  return <product>{$prod/name, $prod/price}</product>}
</price_list>

XQuery と SQL/XML

• XQuery を直接呼び出す照会は、キーワード XQUERY で始まる。
• SQL/XMLでは、以下の関数と述部を指定してSQLからXQueryを呼び出す

キーワード/関数/述部	内容
XQUERY	XQueryが使用されることを示し、大/小文字を区別する規則をサーバーに指示
XMLQUERY	引数としてXQuery式を使用し、XMLシーケンスを戻す関数
XMLTABLE	XQuery式を使用してXMLデータからSQLの表を生成関数
XMLEXISTS	XQuery式が1つ以上の項目のシーケンスを戻すか判別する述部

XQuery 関数を使用したDB2データの検索

• XQuery では以下のいずれかの関数でDB2からXMLデータを取得できる

関数	概要	例
db2-fn:xmlcolumn	XML列を識別するリテラル引数を使用	db2-fn:xmlcolumn('BUSINESS.ORDERS.PURCHASE_ORDER')/shipping_address/city
db2-fn:sqlquery	fullselectを表す引数を使用。SQLの機能を使用できる	db2-fn:sqlquery("SELECT purchase_order FROM business.orders WHERE ship_date = '2005-06-15' ")/shipping_address/city

SQLは大文字、小文字を区別しないが、XMLは区別する。SQLは通常、自動的に大文字に変換されるが、XMLと混在する場合は明示的に大文字として記述する必要がある。ただし、二重引用符で囲むことで、SQLでも大文字小文字を区別するようにすることもできる。

XQuery および XPath のデータ・モデル

XDM

• XQuery 式は、XQuery およぼ XPath のデータモデル XDM のインスタンスに対して作動し、XDMのインスタンスを戻す。
• XDMはアトミック値およびノードのシーケンスで説明される

シーケンスおよび項目

• シーケンスとは 0個以上の項目の順序づけられたコレクション
• 項目はアトミック値またはノード

シーケンスの記法

• 各項目はカンマで区切る
• 全体は括弧で囲む
• 空の括弧は、空のシーケンス
• 単独の項目は、一つの項目を含むシーケンスと等価
• ネストできない

例

• 36
• <dog/>
• (2,3,4)
• (36,<dog/>,"cat")
• ()

アトミック値

• 組み込みアトミックデータ・タイプの1つのインスタンス
• ストリング、整数、10進数、日付などこれ以上分割できない

ノード階層

• シーケンスのノードは、1つ以上の階層を形成する。
• DB2は、文書、エレメント、属性、テキスト、処理命令、コメント ノードをサポート

<products>
  <product pid="10">
    <description>
    <name>Fleece jacket</name>
    <price>19.99</price>
    </description>
  </product>
  <product pid="11">
    <description>
      <name>Nylon pants</name>
      <price>9.99</price>
    </description>
  </product>
</products>

• products というルートエレメントが含まれる
• ルートエレメントに product エレメントが含まれる
• product エレメントには、pid という属性と、description という子エレメントを持つ

ノードのプロパティ

• 各ノードは以下の1つ以上のプロパティを持つことができる

プロパティ	内容
node-name	QName として表現されるノードの名前
parent	現行ノードの親ノード
type-name	ノードの動的タイプ
children	現行ノードの子であるノードのシーケンス
attributes	現行ノードに属する属性ノードのセット
string-value	ノードから抽出可能なストリング値
typead-value	ノードから抽出可能な0個以上のアトミック値のシーケンス
in-scope namespaces	ノードに関連づけられた範囲のネーム・スペース
content	ノードの内容

DB2がサポートする6つのノード種類

ノード種類	内容
文章ノード	XML文章をカプセル化
エレメントノード	XMLエレメントをカプセル化
属性ノード	XML属性を意味する
テキストノード	XMLの文字内容をカプセル化
処理命令ノード	XML処理命令をカプセル化
コメントノード	XMLコメントをカプセル化

XDMのシリアライゼーション

• XQuery式の結果はXDMのインスタンスだが、シリアライゼーションを行い、XML表記に変換可能
• XMLSERIALIZE関数でも実行できる

XMLネームスペースと QName

• XMLネームスペースは、命令の衝突を回避
• XMLネームスペースは、URIによって識別される名前のコレクション
• XQueryのエレメント、属性、データタイプ、関数に使用される名前の修飾方法が提供される

ネームスペース接頭部で修飾された名前が修飾名(QName)

QNameの構成

• オプションのネームスペース接頭部＋ローカル名 (:で区切る)で構成
• 照会の処理時に、ネームスペース接頭部にバインドされているURIを解決

QName は、W3C勧告　Namespace in XML で定義される構文に準拠

静的に既知のネームスペース

事前宣言されたネームスペース

接頭部	XML
xml	http://www.w3.org/XML/1998/namespace
xs	http://www.w3.org/2001/XMLSchema
xsi	http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance
fn	http://www.w3.org/2005/xpath-functions
xdt	http://www.w3.org/2005/xpath-datatypes
db2-fn	http://www.ibm.com/xmlns/prod/db2/functions

静的に既知のネームスペースセットを提供

• ネーム・スペース宣言またはデフォルト・ネーム・スペース宣言を使用

declare namespace ns1 = "http://mycompany.com";

接頭部 ns1 が URI http://mycompany.com と関連付けられる

• エレメント・コンストラクターのネーム・スペース宣言属性によって宣言

<ns2:price xmlns:ns2="http://mycompany.com">14.99</ns2:price>

エレメントの有効範囲内で接頭部 ns2 を URI http://mycompany.com にバインド

• SQL/XML によって提供
  • SQL/XMLの事前宣言されたネーム・スペース
  • SQL/XML コンストラクターおよびその他の SQL/XML 式で宣言されるネーム・スペース

タイプ・システム

• XQuery は強く型付けされた言語
• XQuery のタイプ・システムには、XMLスキーマの組み込みタイプおよび、XQueryの事前定義タイプが含まれる
• XML スキーマの組み込みタイプは、http://www.w3.org/2001/XMLScheme にあり、接頭部 xs を持つ
  • xs:integer、xs:string など
• XQuery 事前定義タイプは、http://www.w3.org/2005/xpath-datatypes にあり、接頭部 xdt を持つ
  • xdt:untypedAtomic、xdt:yearMonthDuration など

タイプ階層

• すべてのアトミック・タイプは、データ・タイプ xdt:anyAtomicType から派生

プロローグ

• 照会の処理環境を定義する一連の宣言

宣言

宣言	内容	例
バージョン宣言	XQuery の構文およびセマンティクスのバージョン	xquery version "1.0";
境界スペース宣言	エレメント・コンストラクターによる境界空白の処理方法	declare boundary-space preserve;
構成宣言	構成モードを設定	declare construction strip;
Copy-namespaces 宣言	ネーム・スペースのバインディングを制御	declare copy-namespaces preserve，inherit;
デフォルトのエレメント/タイプのネーム・スペース宣言	接頭部なしの QNamesに使用するネーム・スペースを指定	declare default element namespace "http://posample.org";
デフォルトの関数ネーム・スペース宣言	関数呼び出しの接頭部が付かない関数に使用されるネーム・スペース URI を指定	declare default function namespace "http://www.ibm.com/xmlns/prod/db2/functions";
空の順序宣言	FLWOR 式の order by 節が処理されるときの空のシーケンスまたは NaNの最大最小としての解釈	declare default order empty greatest;
順序付けモード宣言	照会の順序付けモード	declare ordering unordered;
ネーム・スペース宣言	ネーム・スペース接頭部を宣言	declare namespace ns1 = "http://posample.org";

式

• 照会の基本的なビルディング・ブロック
• 単独で使用することも、他の式と組み合わせて複合照会を形成することも可能
• いくつかの操作は、式の処理によく含められる。
• 更新式は変換式の modify 節内でのみ使用できる

動的コンテキストおよびフォーカス

フォーカスの構成要素	内容
コンテキスト・アイテム	現在処理中のアトミック値またはノード。ドット"."でアイテムを検索可能
コンテキストの位置	コンテキスト・アイテムの位置。fn:position() 関数によって検索可
コンテキスト・サイズ	アイテム数。fn:last()関数によって検索可

基本式

リテラル

• アトミック値の直接構文表記

リテラル	タイプ	内容
数値	xs:integer、xs:decimal、xs:double	数値、 e または E 、小数点からなる
ストリング	xs:string	単一引用符 (')または二重引用符(")に囲まれたアトミック値。単一引用符で区切られたストリング・リテラル内に単一引用符を含めるには、2 つの連続する単一引用符を指定

変数参照

• 変数参照は、ドル記号 ($) が先頭に付加された NCName

変数を有効範囲内に追加

• ホスト言語環境、SQL/XML、XMLQUERY 関数、 XMLTABLE 関数、または XMLEXISTS 述部によって有効範囲内変数に追加
• XQuery 式によって変数を値にバインド
  • 変数をバインドできる式は、FLWOR 式および量化式
  • 関数呼び出しも、関数本体を実行する前に、関数の仮パラメーターに値をバインド
  • バインドされた式全体を通して有効範囲内

例

• FLWOR 式が、変数 $seq をシーケンス (10, 20, 30) にバインド

let $seq := (10, 20, 30)
return $seq[2];

戻り値は 20

コンテキスト・アイテム式

• 1 個のピリオド文字 (.) から構成
• 現在処理中の項目 (コンテキスト・アイテム) に評価

例

• 範囲式 1 to 100 で戻されるシーケンスのすべての項目に係数演算子を呼び出すコンテキスト・アイテム式

(1 to 100)[. mod 5 eq 0]

1 から 100 までの数字で、5 で均等に割り切れる整数のシーケンス

関数呼び出し

• QName と、その後に続く括弧で囲んだ 0 個以上の式のリスト(これを引数と呼びます) で構成
  • 組み込み XQuery 関数、 DB2 固有の関数の呼び出しをサポート

例

ストリング引数を使用した関数呼び出し

• 引数を取り、すべての文字が大文字である xs:string タイプの値を戻

fn:upper-case($ns1_customerinfo/ns1:addr/@country)

シーケンス引数を使用した関数呼び出し

• 単一引数として、シーケンス (1, 2, 3) を取ります

fn:max((1, 2, 3))

パス式

• XML ツリー内のノードを識別
• XPath 2.0 の構文に基づく
• パス式は、スラッシュ (/) またはダブルスラッシュ (//) 文字で区切られた 1 つ以上のステップで構成

構文

• 各ステップは、軸ステップまたはフィルター式のいずれか

パス式	内容
軸ステップ	指定された軸によってコンテキスト・ノードから到達できるノードのシーケンスを戻す
フィルター式	基本式と、それに続く 0 個以上の述部で構成

記号	説明
/	パスが、コンテキスト・ノードを含むツリーのルート・ノードから開始されることを示す。パス式内のスラッシュ文字は、ステップを分離
//	パスが、コンテキスト・ノードを含むツリーのルート・ノードと、そのルート・ノードのすべての子孫で構成される初期ノード・シーケンスから開始されることを示す。ステップ間のダブルスラッシュ文字は、省略構文参照
axis	XML 文書またはフラグメントの移動方向。child、descendant、attribute、self、descendant-or-self、parent などをサポート
node-test	軸ステップによって選択される各ノードについて true でなければならない条件
PrimaryExpression	基本式
PredicateExpression	シーケンスの項目が保持されているか、廃棄されているかを判別する式

例

2つの述部を含む軸ステップ

• secretary 子エレメントおよび assistant 子エレメントの両方を持つ、コンテキスト・ノードの子であるすべての employee を選択

child::employee[secretary][assistant]

パス式内のステップとしてフィルター式を使用

• 指定された book 内で複数の footnote を含むすべての chapter または appendixを戻す

$book/(chapter | appendix)[fn:count(footnote)> 1]

軸ステップ

構成

• 軸、ノード・テスト、述部の 3 つの部分から構成
• オプションの軸 は、移動の方向を指定
• ノード・テストは、ノードの選択に使用する基準を指定
• 軸ステップの結果は、常にゼロ以上のノードのシーケンス

フォワード・ステップとリバース・ステップ

• 軸ステップは、フォワード・ステップまたはリバース・ステップに分けられる

ステップ	内容
フォワード・ステップ	コンテキスト・ノードから開始し、文書の順序で XMLツリーを移動
リバース・ステップ	コンテキスト・ノードから開始し、文書の順序の逆で XML ツリーを移動

例

• child が軸の名前、para がこの軸上で選択されるエレメント・ノードの名前

child::para

この例の軸ステップでは、コンテキスト・ノードの子であるすべての para エレメントを選択

軸

• XML 文書内を移動する方向を指定する軸ステップの一部
• 軸は、フォワード軸またはリバース軸のいずれかに分類

DB2 XQuery でサポートされる軸

軸	方向	説明
child	順	コンテキスト・ノードの子
descendant	順	コンテキスト・ノードの子孫
属性	順方	コンテキスト・ノードの属性
self	順	コンテキスト・ノードのみ
descendant-or-self	順	コンテキスト・ノードおよびコンテキスト・ノードの子孫
parent	逆	コンテキスト・ノードの親

ノード・テスト

• 軸ステップにより選択される各ノードについて true でなければならない条件
• 名前テストまたは種類テスト

名前テスト

• QName またはワイルドカードで構成
• 軸ステップで名前テストが指定されると、ステップは、QName またはワイルドカードに一致する指定された軸上のノードを選択

DB2 XQuery でサポートされる名前テスト

テスト	説明	例	例の説明
QName	QNameに等しい(指定された軸上の)任意のノードに一致	child::para	名前テスト para は、子軸上のすべての paraエレメントを選択
*	指定された軸上のすべてのノードに一致	child::*	子軸上のすべてのエレメントに一致
NCName:*	QName の接頭部部分を表す NCNameを指定	child::ns1:*	接頭部 ns1 にバインドされているネーム・スペースに関連付けられた子軸上のすべてのエレメントに一致
*:NCName	QName のローカル部分を表すNCNameを指定	child::*:customerinfo	エレメント名に関連付けられたネーム・スペースには関係なく、ローカル名 customerinfo を持つ、子軸上のすべてのエレメントに一致

種類テスト

• 種類テストに一致する指定された軸上のノードのみを選択

DB2 XQuery でサポートされる種類テスト

テスト	説明	例	例説明
node()	指定された軸上の任意のノード	child::node()	子軸上の任意のノードを選択
text()	指定された軸上の任意のテキスト・ノードに一致	child::text()	子軸上の任意のテキスト・ノードを選択
comment()	指定された軸上の任意のコメント・ノードに一致	child::comment()	子軸上の任意のコメント・ノードを選択
processing-instruction()	指定された軸上の任意の処理命令ノードに一致	child::processing-instruction()	子軸上の任意の処理命令ノードを選択
element() または element(*)	指定された軸上の任意のエレメント・ノードに一致し	child::element()	子軸上の任意のエレメント・ノードを選択
attribute() または attribute(*)	指定された軸上の任意の属性ノードに一致	child::attribute()	子軸上の任意の属性ノードを選択
document-node()	指定された軸上の任意の文書ノードに一致	self::document-node()	コンテキスト・ノードである文書ノードを選択

パス式の省略構文

省略構文	説明	省略例	元構文
軸の指定なし	ノード・テストとして軸ステップがattribute() を指定したとき以外は、child::の省略形。軸ステップが属性テストを指定するときは、省略される軸は、attribute:: の省略形です。	section/para	child::section/child::para
@	attribute:: の省略形	section/@id	child::section/attribute::id
//	パス式の先頭にあるとき以外は、/descendant-or-self::node()/ の省略形	div1//para	child::div1/descendant-or-self::node() /child::para
..	parent::node() の省略形	../title	parent::node()/child::title