Существующие языки модификации XML-данных
До настоящего времени какого-либо единого стандарта языка модификации XML-данных не существовало. Так, разработанный консорциумом W3C язык запросов к XML-данным XQuery [] в своей текущей версии является языком, предназначенным лишь для выборки данных и не предоставляющим никаких средств для внесения модификаций в XML-документы. С другой стороны, ввиду большого распространения технологии XML и естественности задачи внесения модификации в XML-данные для практических приложений, имеется ряд разработанных промышленных и академических языков для модификации XML-данных.
При анализе существующих языков модификации XML-данных в первую очередь необходимо отметить работу [], в которой предлагается детально проработанный язык модификации с описанной формальной семантикой, который является расширением XQuery. По аналогии с понятием запроса в языке XQuery в языке модификаций, предлагаемом в [], вводится понятие запроса на модификацию (update query). Запрос на модификацию состоит из одной или нескольких операций модификации (update expression), где каждая операция модификации производит некоторое базовое действие над обрабатываемым XML-документом. В работе [] вводятся следующие виды операций модификации:
вставка нового узла в дерево документа;
удаление узла;
замена узла новым узлом;
переименование узла.
Для выбора узлов XML-документа, подлежащих изменению данной операцией модификации, в [] используется язык адресации структурных частей XML-документа XPath []. По семантике вычисления запроса на модификацию, операции модификации, входящие в запрос, независимы друг от друга: изменения, производимые в XML-документе одной операцией модификации, не учитываются при выборе узлов, подлежащих изменению другой операцией модификации.
Несмотря на то что набор введенных в [] операций модификации позволяет выразить любое необходимое изменение XML-документа [], в языке отсутствует возможность расширения функциональности этих операций или добавления пользовательских операций. В настоящей статье семантика операций модификации определяется с помощью обработчика, представляющего собой произвольную функцию с заданной сигнатурой, благодаря чему достигается полная выразительная мощность языка модификаций из [] и обеспечивается возможность для приложения по определению собственных операций модификации, равноправных с базовыми операциями вставки, удаления, замены и переименования узлов.
Необходимо также отметить, что в языке модификаций, предложенном в [], не предоставляется важной операция перемещения поддеревьев [] и предлагается реализовывать ее, как комбинацию операций удаления и вставки узлов. Хотя операция перемещения действительно может быть реализована таким образом, в работе [] не предоставляется никаких средств по обеспечению согласованности операций удаления и вставки при их комбинации с целью получения эффекта перемещения поддерева.
В настоящей статье разработывается механизм зависимой обработки совокупности из нескольких узлов, благодаря которому достигается возможность согласованной модификации узлов, расположенных в разных частях документа, и, в частном случае, функциональность операции перемещения поддеревьев. Разработанный сокращенный синтаксис языка модификаций предоставляет приложению возможность записи операции перемещения поддеревьев в виде наглядного выражения.
Язык модификации XML-данных, предлагаемый в работе [], также разработан как расширение к XQuery, и в нем используются богатые возможности XQuery по адресации частей обрабатываемого документа и конструированию новых узлов. Несмотря на всю мощность XQuery как языка запросов, при реализации на его основе языка модификаций авторам работы [] потребовалось расширить язык XPath, являющийся составной частью XQuery, возможностью явной адресации значения конкретного атрибута. Проблема адресации отдельного значения атрибута с целью его модификации не возникает в SXPath — реализации XPath на языке функционального программирования Scheme, — поскольку SXPath позволяет обрабатывать элементы и атрибуты унифицированным образом ввиду их однородного способа представления на SXML [].
В работе [] вводится операция суб-модификации (sub-update), позволяющая производить поиск других узлов относительно целевого узла модификации и осуществлять для них рекурсивный вызов операции модификации. По своему назначению операция суб-модификации схожа с предлагаемым в настоящей работе механизмом зависимой обработки совокупности из нескольких узлов. При этом предлагаемый механизм обладает большей декларативностью по сравнению с операцией суб-модификации.
Более декларативным является и предлагаемый в настоящей работе способ задания обрабатываемых узлов, подлежащих модификации. Для сравнения, в языке модификации, разработанном в [], итерация по обрабатываемым узлам полностью перекладывается на прикладного программиста, что приводит к необходимости использования чрезмерно большого числа итеративных конструкций (for-update) в запросах на модификацию.
Необходимо также отметить, что в работе [] язык модификаций исследовался в контексте хранения XML-документов в реляционной базе данных, ввиду чего у авторов упомянутой работы возникли проблемы реализационного характера по поддержанию корректной контекстной позиции узлов при вставке нового содержимого между существующими данными [].
В разрабатываемом группой XML:DB языке модификации XML-документов XUpdate [] вводится набор операций, аналогичный уже рассмотренным, и для записи запросов на модификацию используется язык XML и специальное пространство имен. Язык XUpdate пока развит хуже по сравнению с рассмотренными выше работами [] и [], и до настоящего времени находится в черновом статусе разработки.
