16、数据库语义恢复与XML查询处理技术解析

数据库语义恢复与XML查询处理技术解析

1. 引言

在数据库领域，一个设计良好的数据库应配备完整、准确且最新的文档，涵盖概念模式、逻辑模式，以及对数据库管理员尤为重要的物理模式及其在数据库管理系统（DBMS）数据定义语言（DDL）中的转换。这些模式对于数据库的应用程序开发、维护和演进至关重要。然而，在许多情况下，特别是对于老旧数据库，这些文档往往过时、不完整、不准确甚至丢失。因此，数据库逆向工程应运而生，旨在重建这些文档。

2. 数据库逆向工程背景

数据库逆向工程主要包括三个过程：
- 物理模式提取 ：通过解析数据库的DDL代码或分析其活动数据字典（如大多数关系系统中的系统表）来恢复数据库的物理模式。此过程能使模式的显式构造（如主键、唯一约束、外键和强制字段）可见。一般来说，该过程相对简单，但子模式（如关系视图或IMS PCB）的分析可能更为复杂，因为每个子模式都提供了全局模式的部分且通常经过细化的视图。由于DBMS对数据库的处理依赖于物理模式，所以可以认为物理模式是准确的。
- 逻辑模式重建 ：该过程主要用于发现模式的隐式构造，即那些未通过显式DDL语句和子句声明的构造。在某些有利情况下，这些隐式构造已被转换为程序化的数据库组件，如SQL检查、触发器和存储过程。但大多数情况下，它们分散在应用程序代码中。恢复这些隐式构造需要精确分析各种程序代码片段，特别是数据操作语言（DML）语句。虽然程序源代码是最丰富的信息源，但数据库内容、屏幕布局、报告结构、程序执行、用户访谈以及可能过时的文档也会被分析。与物理模式不同，此过程生成的逻辑模式只能被认为是合理准确的，因为可能存在未发现的隐式构造