利用DB2 9原生XML和PHP来简化XML应用程序

利用DB2 9原生XML和PHP来简化XML应用程序

简介
PHP 支持简单的 Web 应用程序开发和部署环境。这是它得到普遍应用的原因之一。DB2 9的原生 XML 功能进一步简化了开发过程。这种简化体现在以下方面：

应用程序代码较少，复杂性降低
较简单的关系模式
更好地管理因为更改业务需要而发生的模式演化

设置 PHP 环境的容易程度
将 DB2 原生 XML 功能与 PHP 应用程序包括用 PHP 和 XQuery 编写的 Web 服务）集成的容易程度
使用 XQuery、存储过程和视图将业务逻辑和数据转换放到数据库中。

按分列结构在列中存储 XML 文档
使用 XQuery 进行搜索和发布
在 DB2 存储过程和视图中支持 XML
使用 XML 索引提高性能

为突出使用 DB2 原生 XML 支持对 PHP 应用程序代码和关系模式设计的影响，该情景将创建一个并行环境，该环境使用不包含任何 XML 功能的数据库例如，MySQL）。我们将研究这两个环境在应用程序代码、数据库查询和关系模式方面的差异。还将说明选择特定代码、模式或查询以及备选方案如果可能）的理由。
情景
该情景模拟向注册客户出售古董银器的在线商店。因为该情景的一个目的是说明不同的数据库环境以及它们对应用程序代码的影响，所以我们将对两个应用程序进行同时说明，一个应用程序使用 DB2 原生 XML，另一个应用程序使用类似 MySQL 的开放源码 RDMS，具有有限的 XML 功能或没有任何 XML 功能。
因此，访问 Web 站点的客户将看到一个包含两个垂直面板的页面。每个面板都将显示同一应用程序的一个版本，提供相同的用户体验，但在后端使用不同的数据库：

具有原生 XML 支持的 DB2
其他 RDBMS在本例中为不使用任何 XML 功能的 DB2）

为显示应用程序代码的差异，每个面板进一步分为两个水平框架，上面的框架显示在线商店，下面部分显示代码段。当用户进行任何操作如单击某一种类或产品图像）时，上面部分都会生成一个新页面。下面部分显示创建此页面所需的代码。
图 1. 示例应用程序面板

这将说明，虽然在任何一个应用程序中用户的体验没有变化，但代码复杂性发生了很大变化。这种对比将突出用 PHP 编写的普通 SMB 应用程序使用 DB2 原生 XML 功能的好处。
注意：我们对此情景的假设是业务数据已经是 XML 格式的，尽管数据库可能没有任何 XML 功能。这将产生可用于数据库的使用 XML 功能的 PHP 应用程序代码如简单 DOM）。具有有限 XML 功能或无 XML 功能的数据库将 XML 数据存储为 CLOB/BLOB 数据类型，或分割到关系字段中。
在 Web 站点中浏览时的功能和用户体验
Web 站点将为用户提供索引，列出商店中所有可用银器的种类和品牌。用户单击某一种类或品牌时，将显示该种类或品牌的货品列表。选择列表中的任何货品都会在页面中显示该货品的详细信息。用户可以将这些货品添加到购物车中。一旦用户提交了订单，将会创建采购订单并根据此采购订单向用户提供发票。用户可以随时检查购物车中的货品。用户还能够得到他们过去已订购的所有货品的报告。
应用程序体系结构
图 2 显示了示例应用程序的基本体系结构。
图 2. 应用程序体系结构

关系和 XML 模式
XML 文档和模式
原生 XML 存储不需要 XML 列与特定 XML 模式关联。需要对插入到数据库中的 XML 文档进行的任何验证都在插入语句中使用 SQL/XML 函数显式地进行。附录中包含 XML 文档示例。
关系模式
对于这两个数据库，用于存储这些 XML 文档的关系模式将有所不同。
对于 DB2 原生 XML，将有三个表，每个表包含两列。
图 3. DB2 原生 XML 模式

对于无 XML 支持的 RDBMS，将有四个表，每个表包含多个列：
图 4. 无 XML 支持的情景的关系模式

可以看出，与无 XML 支持的 RDBMS 相比，DB2 原生 XML 的关系模式非常简单。
我们已经通过将采购订单文档存储为 BLOB，在基本关系数据库中尽量保持采购订单表模式简单。当查看生成订单历史记录时，这种操作的作用将非常明显。
DB2 PHP 驱动程序
在开始讲述 PHP 应用程序代码之前，我们先了解一下 PHP 的 DB2 驱动程序。ibm_db2 驱动程序支持两种连接数据库的方法：编目 和非编目。编目连接可以是本地数据库如果有 DB2 服务器在本地运行），也可以是远程 DB2 服务器节点。第二种方法通常用于远程非编目连接，需要构建连接字符串类似于 JDBC URL）以建立非编目连接。以下代码连接编目数据库。客户机应用程序不需要知道或关注编目连接时本地的还是远程的。）

1. 创建数据库连接：
   

   $conn =db2_connect($dbname, $dbuser, $dbpass);

   
   
2. 从文件打开文档，成为一个变量：
   

   $fileContents = file_get_contents("products/p1.xml");

   
   
3. 从此变量创建简单的 XML 对象：
   

   $dom = simplexml_load_string($fileContents);

   
   
4. 从文档中提取产品 ID：
   

   $prodID = (string) $dom["pid"];

   
   
5. 创建准备好的语句，将 XML 文档插入数据库中：
   

   $stmt =db2_prepare($conn, "INSERT INTO xmlproduct VALUES (?, ?)");

   
   
6. 将从文档中提取的产品 ID 作为参数与文档一起传递到查询：
   

   db2_execute($stmt, array($prodID, $fileContents);

   
   

1. 首先加载文档到 DOM 中：
   

   $fileContents = file_get_contents("$products/p1.xml"); $dom = simplexml_load_string($fileContents);

   
   
2. 现在将产品的单个元素分割到本地变量中：
   

   $prodID = (string) $dom["pid"]; $prodName = (string) $dom->description->name; $prodDetails = (string) $dom->description->details; $prodPrice = (float) $dom->description->price;

   
   
3. 每个产品的图像 URL 需要存储在单独的图像表中：
   

   $images = array(); foreach($dom->description->images->image as $image) { switch((string) $image[type']) { case thumbnail':$prodImgThumb = (string) $image; $prodImgAlias = (string) $image[alias']; if(!$prodImgAlias) $prodImgAlias = NULL; $stmt = db2_prepare($conn, "INSERT INTO sqlimages (Pid, Type, Alias, Location) VALUES (?, ?, ?, ?)"); db2_execute($stmt, array($prodID, thumbnail', $prodImgAlias, $prodImgThumb)); case full': $prodImgFull = (string) $image; $prodImgAlias = (string) $image[alias']; if(!$prodImgAlias) $prodImgAlias = NULL; $stmt = db2_prepare($conn, "INSERT INTO sqlimages (Pid, Type, Alias, Location) VALUES (?, ?, ?, ?)"); db2_execute($stmt, array($prodID, full', $prodImgAlias, $prodImgFull)); } }

   
   
4. 当前实现 ibm_db2 驱动程序不能适当地将 NULL 变量作为参数来处理，以便执行函数；因此我们使用一个非强制性解决方案：
   

   if(!$prodBrand) $prodBrand = " "; if(!$prodCategory) $prodCategory = " "; if(!$prodImgFull) $prodImgFull = " ";

   
   
5. 现在保存产品表中的产品信息：
   

   $stmt = db2_prepare($conn, "INSERT INTO sqlproduct (Pid, Name, Details, Brand, Category, Price, Weight, Size, Description) VALUES (?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)"); db2_execute($stmt, array($prodID, $prodName, $prodDetails, $prodBrand, $prodCategory, $prodPrice, $prodWeight, $prodSize, $fileContents));

   
   

1. 首先创建 DB2 视图，以使用 XQuery 列出种类，XQuery 在所有产品中循环并返回所有惟一种类：

   CREATE VIEW Categories(Category) AS SELECT DISTINCT(XMLCAST( XMLQUERY(for $i in $t/product/description/category return $i' PASSING BY REF T.DESCRIPTION AS "t" RETURNING SEQUENCE) AS VARCHAR(128))) FROM xmlproduct AS t

   
   
2. 现在从应用程序调用该视图：

   $stmt = db2_exec($conn, "SELECT * FROM Categories"); while(list($cat) = db2_fetch_array($stmt)) { echo "$cat "; }

   
   

• DB2 Viper
  这将不需要对关系模式进行任何更改，因为 XML 文档存储在单个列中。
• 非 XML RDBMS
  在基本关系数据库中，将需要更改产品表的模式，添加名为 catx 的另一列。这可能涉及删除并重新插入所有产品文档。

• DB2 Viper 创建索引所需的 XQuery 将发生变化以在条件中包含这个新属性。同样，用于根据索引中的选择列出货品 XQuery 也将发生变化来包括新条件。
• 非 XML RDBMS
  插入语句将发生变化以包括新列。

• DB2 Viper
  应用程序代码将没有任何更改。
• 非 XML RDBMS
  
  • 将需要额外的 DOM 代码，以分割出子种类信息。
  • INSERT 语句将需要额外的参数。
  • 所有数据都有可能需要重新插入，这导致终端用户有一段时间无法操作。

$xquery =for $i in $t/product let $thumb := $i/description/images/image[@type="thumbnail"] where $i/description/category = " . htmlentities($category) . " return {$i/description/name} ; $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT XMLSERIALIZE(XMLQUERY( $xquery' PASSING BY REF T.DESCRIPTION AS \"t\" RETURNING SEQUENCE) AS CLOB(32K)) FROM xmlproduct AS t"); db2_execute($stmt); while(list($product) = db2_fetch_array($stmt)){echo $product;}

while(list($prodPid, $prodName, $prodImg) = db2_fetch_array($stmt)) { ?> "> "> } ?>

CREATE PROCEDURE getProduct(IN id VARCHAR(10)) DYNAMIC RESULT SETS 1 LANGUAGE SQL BEGIN BEGIN DECLARE c_cur CURSOR WITH RETURN FOR SELECT XMLSERIALIZE(XMLQUERY(for $i in $t/product let $thumb := $i/description/images/image[@type="thumbnail"] let $name := $i/description/name/text() let $details := $i/description/details/text() let $price := $i/description/price let $size := $i/description/size return {$name} { for $j in $i/description/images/image[@type != "thumbnail"][1] return src="data/images/{$thumb}.jpg" width="200"/> } Details: {$details} Price: ${$price/text()} Size: {$size/text()} {$size/@units/text()} >Click here to Buy { for $j in $i/description/images/image[@type != "thumbnail"] [position() != 1] return data/images/{$j/text()}.jpg''" href="javascript:void()" onMouseout="document.mainPic.src= data/images/{$i/description/images/image[@type != "thumbnail"][1]}.jpg''"> } PASSING T.DESCRIPTION AS "t" RETURNING SEQUENCE) AS CLOB(32K)) FROM xmlproduct T WHERE Pid = id; OPEN c_cur; END; END

1. 从产品表获取产品详细信息：
   

   $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT P.Name, P.Details, P.Price, P.Size, I.Location, I.Alias FROM sqlproduct P, sqlimages I WHERE P.Pid = ? AND P.Pid = I.Pid AND I.Type = ? FETCH FIRST ROW ONLY"); db2_execute($stmt, array($pid, full')); list($prodName, $prodDetails, $prodPrice, $prodSize, $prodImgThumb, $prodImgAlias) = db2_fetch_array($stmt);

   
   
2. 现在通过在数据周围放置 HTML 标记创建显示：
   
   通过使用 构造，可以在这里混合 PHP 和 HTML 代码：

   Details: Price: $ Size: ">Click here to Buy

   
   
3. 查询与此产品关联的图像并将其 URL 添加到输出 Web 页中：
   

   $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT DISTINCT(Location) FROM sqlimages WHERE Pid = ? AND Type = ? AND NOT Location = ?"); db2_execute($stmt, array($pid, full', $prodImgThumb)); while(list($prodImg) = db2_fetch_array($stmt)) { ?> } ?>

   
   

1. 同样，我们已经使用 XQuery 将输出版面和业务逻辑嵌入到一个查询中。除了购物车信息，Web 服务还接受销售税率参数，购物车信息为一个包含产品 ID 及各自数量的 XML 文档。这使我们可以将购物车信息作为 XML 值传递到 XQuery 中。
   

   function getCart($cart, $taxrate) { global $conn; $result = ""; $xquery = for $dummy in (1)

   
   
2. 在 XQuery 中，与其他任何原生 XML 文档一样，变量 $cart 可以进行迭代：
   
   

   let $items := for $i in $cart/items/item let $product := db2-fn:xmlcolumn("XMLPRODUCT.DESCRIPTION") /product[@pid = $i/@pid]/description let $name := $product/name/text() let $price := $product/price/text() let $itemPrice := if($price = 0 or empty($price)) then ("$0.00") else (concat("$", $price)) return

   
   
3. 对于每个货品，使用从购物车信息传递的数量和从数据库中的产品目录信息获取的价格，计算该货品的总价：
   
   
   
   
   return
   

   {$price * $i/@quantity}

   {$i/@pid}">{$name}

   {xs:integer($i/@quantity)} {$i/@pid}">Remove

   {$itemPrice}

   
   
4. 返回 XMLXHTML）结构，包含每个货品的总价计算以及发布信息：
   
   
   
   

   {$items}
   	Subtotal

   
   
5. 从返回的结构计算购物车中所有货品的总价。我们实际上将查询的一部分的输出作为该查询的另一部分的输入变量。
   
   
   
   
   
   

   Total all ${ sum( $items/noframes/text() ) }
   	Tax ({$tax * 100}%)

   
   
6. 使用从客户机传递到 Web 服务的税变量计算付款。
   注意： 上面计算的所有货品的总价可以使用 let 语句分配给一个变量。然后此变量可以用于计算税和总付款。
   
   
   
   
   
   =
   =;

   ${ xs:decimal(sum($items/noframes/text())) * $tax }
   	Grand Total< /strong>	${ xs:decimal(sum($items/noframes/text())) * (1 + $tax) } < /strong>

   
   我们留给读者一个练习，以更好的形式重写循环的最外层。
7. 虽然 XQuery 不支持运行时参数绑定，但是有一个解决方案。运行时参数可通过使用 XMLQuery 函数的 PASSING BY 子句传递到 XQuery 中：
   

   $stmt = db2_prepare($conn, "VALUES( XMLSERIALIZE( XMLQUERY($xquery' PASSING BY REF CAST(? AS XML) AS \"cart\" , CAST(? AS DECIMAL (10,8)) AS \"tax\" RETURNING SEQUENCE) AS CLOB(32K)))");

   
   注意，购物车信息以 XML 字符串的形式传递到查询中。此字符串通过使用 CAST (? As XML) 函数转换为 XML 类型。
8. 如果查询注册为存储过程，则运行此 Web 服务所需的 PHP 代码将简化为以下几行：
   

   if($stmt) { if(!db2_execute($stmt, array($cart, $taxrate))) { return db2_stmt_errormsg($stmt); } list($result) = db2_fetch_array($stmt); if(!$result) return db2_stmt_errormsg($stmt); } else { $result = db2_stmt_errormsg(); }return $result; }

   
   
9. 注册 Web 服务：
   

   $server = new SoapServer(null, array(uri' = > http://ibm.com/db2/xml/php')); $server->addFunction(getCart'); $server->handle(); ?>

   
   

1. 创建购物车信息的 XML 字符串，它将作为参数传递到 Web 服务：
   

   $cartXML = ""; foreach($cart as $cpid => $quantity) { $cartXML .= ""; } $cartXML .= "";

   
   
2. 连接 Web 服务：
   

   $client = new SoapClient(null, array(location' => http://127.0.0.1/cartsvc.php', uri' => http://ibm.com/db2/xml/php')); $taxrate = 0.0;

   
   
3. 调用 Web 服务并将返回的字符串输出到浏览器：
   

   echo $client->getCart($cartXML, $taxrate); ?>

   
   

1. 同样，我们使用单个 XQuery 创建最终发票。
   

   $xquery = for $po in $t/purchaseOrder let $sum := for $item in $po/items/item return $item/@quantity * $item/@price let $items := for $item in $po/items/item

   
   
2. 在采购订单和产品表之间创建联接以获取产品详细信息。
   
   
   
   
   
   return
   
   {$items}
   {$po/text()}
   
   
   
   
   
   
   ;

   let $name := for $i in db2-fn:xmlcolumn("XMLPRODUCT.DESCRIPTION")/product where $i/@pid = $item/@pid return $i/description/name/text() return
   {$name}	{xs:string($item/@quantity)}	${xs:string($item/@price)}
   	Total	${sum($sum)}

   
   

1. $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT POrder FROM sqlporder WHERE POid = ?"); db2_execute($stmt, array($id)); $sum = 0.0; while(list($po) = db2_fetch_array($stmt)) {

   
   
2. 因为采购订单存储为 CLOB，我们需要使用 DOM 访问每个产品及其数量和价格。使用简单 DOM 从采购订单中提取数据：
   

   $dom = simplexml_load_string($po); foreach($dom->items->item as $item) { $cpid = (string) $item[pid']; $price = (float) $item[price'];

   
   
3. 跟踪 HTML 表每一行中的总价：
   

   $sum += $price * (integer) $item[quantity'];

   
   
4. 需要进行单独查询来查找每个货品的名称。
   
   
   
   
   
   }
   }
   }

   $stmt2 = db2_prepare($conn, "SELECT Name FROM sqlproduct WHERE Pid = ?"); db2_execute($stmt2, array($cpid)); if($stmt2) { list($prodName) = db2_fetch_array($stmt2); ?>
   		$

   
   

1. 使用 SQL/XML 返回按日期排序的客户采购订单。对于每个采购订单，都将执行一个 XQuery，返回每个产品小计的格式化结果。
   

   $xquery = for $po in $t/purchaseOrder let $items := for $item in $po/items/item

   
   
2. 在 XQuery 内执行联接以显示每个产品的名称，因为采购订单仅存储产品 ID、价格和数量：
   

   let $name := for $i in db2-fn:xmlcolumn("XMLPRODUCT.DESCRIPTION")/product where $i/@pid = $item/@pid return $i/description/name/text() return {xs:string($item/@quantity)} x @ ${xs:string($item/@price)} {$name} return Order #{xs:string($po/@id)} placed on {xs:string($po/@orderDate)} {$items} ; $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT XMLSERIALIZE(XMLQUERY ($xquery' PASSING BY REF T.PORDER AS \"t\" RETURNING SEQUENCE) AS CLOB(32K)) FROM xmlporder AS t ORDER BY POid DESC"); db2_execute($stmt); while(list($po) = db2_fetch_array($stmt)) { echo $po; }

   
   

1. 在关系版本中，必须执行一个查询来获取每个采购订单中产品的列表：
   

   $stmt = db2_prepare($conn, "SELECT POid, POrder FROM sqlporder ORDER BY POid DESC"); db2_execute($stmt); while(list($POid, $po) = db2_fetch_array($stmt)) {

   
   
2. 因为采购订单在关系数据库中存储为 CLOB，我们必须使用 DOM 访问订单日期和各个产品。PHP 5 的 SimpleXML 功能在此会再次派上用场。
   

   $dom = simplexml_load_string($po); ?> Order # placed on foreach($dom->items->item as $item) {

   
   
3. 对于每个产品，必须查询详细信息，在本例中查询其名称：
   

   $stmt2 = db2_prepare($conn, "SELECT Name FROM sqlproduct WHERE Pid = ?"); db2_execute($stmt2, array( (string) $item[pid'] )); while(list($prodName) = db2_fetch_array($stmt2)) { ?> x @ $ } } }

   
   

1. 确保安装了 DB2 Version 8.2 或更高版本客户机库。
2. 从 http://httpd.apache.org/ 下载并安装 Apache 最新的 2.0 版。对于开发工作，最好不要将 Apache 安装为服务，因为您会发现将频繁地重新启动它。启动 Apache 并导航到 http://localhost/，以确保 Apache 正在运行。
3. 下载 PHP 5 的最新稳定版本的 zip 包，然后将其解压缩到 c:\php。
4. 从同一页面下载 PECLPHP Extension Community Library，PHP 扩展公共库）模块集合。将此 zip 文件解压缩到 c:\php\ext。
5. 将 c:\php\php.ini-dist 复制到 c:\php\php.ini，然后用编辑器将其打开。
6. 1. 查找 extension_dir 设置并将其更改为：
      extension_dir = "c:/php/ext/"
   2. 查找 Dynamic Extensions 部分并添加下列行：
      extension=php_ibm_db2.dll
      extension=php_soap.dll
7. 用编辑器打开 Apache 的配置文件 httpd.conf。
8. 1. 查找 Dynamic Shared Object (DSO) Support 部分，在 LoadModule 指令列表的后面添加下列行：
      LoadModule php5_module "c:/php/php5apache2.dll"
      AddType application/x-httpd-php .php
      AddType application/x-httpd-php-source .phps
      PHPIniDir "c:/php"
   2. 查找 DirectoryIndex 指令，将 index.php 添加到列表中：
      DirectoryIndex index.php index.html index.html.var
9. 您可能希望删除 Apache 安装的 htdocs 目录DocumentRoot 指令的值）中包含的文件。在 htdocs 目录中创建一个新文件 info.php，内容为：
   
10. 启动 Apache 并导航到 http://localhost/info.php。如果向下滚动页面时看到 ibm_db2 配置，则已经成功配置了 Apache、PHP 和 ibm_db2 驱动程序！

1. 先下载本文结尾的 zip 文件，然后将其解压缩到 htdocs 目录通常为 C:\Program Files\Apache Group\Apache\htdocs）。进入 silvercastles 目录。
2. 在将要使用的数据库服务器中，创建名为 silver 的数据库。为了使 XML 功能可以与 DB2 Viper 一起使用，必须明确指定 Unicode 数据库：
   CREATE DATABASE silver USING CODESET utf-8 TERRITORY us
3. 如果要创建编目数据库连接，必须在本地计算机中从 DB2 Command Window 内运行以下命令：
   CATALOG TCPIP NODE myNode REMOTE serverAddr SERVER serverPort
   CATALOG DB silver AT NODE myNode
   确保用数据库服务器的主机名或 IP 地址及其 TCP/IP 端口SVCENAME 数据库管理器配置变量）分别替换 serverAddr 和 serverPort。如果未在服务器中设置 SVCENAME 变量，需要将其设置为空闲端口，然后重新启动 DB2：
   $ db2 UPDATE DBM CFG USING SVCENAME 12345
   $ db2stop ; db2start
4. 编辑 config.php 并修改适当的值。如果需要，一定要对某些字符进行转义，因为您在修改实际的 PHP 代码。
5. 1. $basedir：silvercastles 目录的路径使用正斜线，以避免对路径进行转义，如 C:/Program Files/Apache Group/Apache/htdocs/silvercastles）
   2. $dbname：数据库名称
   3. $dbuser：允许连接数据库的用户名称
   4. $dbpass：用户密码

4. 6. $dbhost：数据库服务器的主机名或 IP 地址
   7. $dbport：服务器的端口号
5. 保存配置并将浏览器指向 http://localhost/setup.php，以创建 XML 和关系表并插入数据。单击 Continue 链接访问在线商店。