XML Básico DB2

Universidad Cenfotec
Maestría en Base de datos
Curso:
Programación avanzada de base de datos
Profesor:
Mario Chacón
Investigación
XML en Base de datos
Alumno
López Portillo, José Ahias
Abril del 2013

Contenido
Introducción..................................................................................................................................................3
XML en base de datos...................................................................................................................................3
Ventajas del XML ......................................................................................................................................3
Estructura de un documento XML............................................................................................................3
Documentos XML bien formados y control de errores ............................................................................5
Partes de un documento XML...................................................................................................................5
Prólogo..................................................................................................................................................5
Cuerpo...................................................................................................................................................5
Elementos .............................................................................................................................................6
Atributos ...............................................................................................................................................6
Entidades predefinidas .........................................................................................................................6
Secciones CDATA...................................................................................................................................7
Comentarios..........................................................................................................................................7
¿Qué es SQL/XML?....................................................................................................................................7
XQuery ......................................................................................................................................................7
XPath.........................................................................................................................................................8
Base de datos XML....................................................................................................................................8
Gestores XML Enable ............................................................................................................................8
Gestores XML nativo.............................................................................................................................8
XML en DB2...............................................................................................................................................9
Funciones XML en DB2........................................................................................................................10
Conclusión...................................................................................................................................................17
Recomendación ..........................................................................................................................................17
Anexos.........................................................................................................................................................18
Bibliografía..................................................................................................................................................19

Introducción
El presente documento, contiene una introducción a conceptos de XML y su manejo en base de datos.
Luego de la definición de conceptos básicos de XML, el desarrollo de este documento se centra en su
aplicación en DB2 y funciones de sistema para la manipulación de XML.
XML en base de datos
(Wikipedia, 2013) XML, siglas en inglés de eXtensible Markup Language ('lenguaje de marcas extensible'),
es un lenguaje de marcas desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C). Deriva del lenguaje
SGML y permite definir la gramática de lenguajes específicos (de la misma manera que HTML es a su vez
un lenguaje definido por SGML) para estructurar documentos grandes. A diferencia de otros lenguajes,
XML da soporte a bases de datos, siendo útil cuando varias aplicaciones se deben comunicar entre sí o
integrar información. (Bases de datos Silberschatz).
Ventajas del XML
 Es extensible: Después de diseñado y puesto en producción, es posible extender XML con la
adición de nuevas etiquetas, de modo que se pueda continuar utilizando sin complicación alguna.
 El analizador es un componente estándar, no es necesario crear un analizador específico para
cada versión de lenguaje XML. Esto posibilita el empleo de cualquiera de los analizadores
disponibles. De esta manera se evitan bugs y se acelera el desarrollo de aplicaciones.
 Si un tercero decide usar un documento creado en XML, es sencillo entender su estructura y
procesarla. Mejora la compatibilidad entre aplicaciones. Podemos comunicar aplicaciones de
distintas plataformas, sin que importe el origen de los datos, es decir, podríamos tener una
aplicación en Linux con una base de datos Postgres y comunicarla con otra aplicación en Windows
y Base de Datos MS-SQL Server.
 Transformamos datos en información, pues se le añade un significado concreto y los asociamos a
un contexto, con lo cual tenemos flexibilidad para estructurar documentos.
Estructura de un documento XML
(cicei, 2013)Un documento XML tiene dos estructuras, una lógica y otra física.
Físicamente, el documento está compuesto por unidades llamadas entidades. Una entidad puede hacer
referencia a otra entidad, causando que esta se incluya en el documento. Cada documento comienza con
una entidad documento, también llamada raíz. Lógicamente, el documento está compuesto de
declaraciones, elementos, comentarios, referencias a caracteres e instrucciones de procesamiento, todos
los cuales están indicados por una marca explícita. Las estructuras lógica y física deben encajar de manera
adecuada:
Los documentos XML se dividen en dos grupos, documentos bien formados y documentos válidos.
 Bien formados: Son todos los que cumplen las especificaciones del lenguaje respecto a las reglas
sintácticas sin estar sujetos a unos elementos fijados en un DTD. De hecho los documentos XML

deben tener una estructura jerárquica muy estricta y los documentos bien formados deben
cumplirla.
 Válidos: Además de estar bien formados, siguen una estructura y una semántica determinada por
un DTD: sus elementos y sobre todo la estructura jerárquica que define el DTD, además de los
atributos, deben ajustarse a lo que el DTD dicte.
Figura 01: Ejemplo de XML
Fuente (Creación Propia)
Lo primero que tenemos que observar es la primera línea. Con ella deben empezar todos los documentos
XML, ya que es la que indica que lo que la sigue es XML. Aunque es opcional, es recomendable incluirla.
Puede tener varios atributos, algunos obligatorios y otros no:
 version: Indica la versión de XML usada en el documento. Es obligatorio ponerlo, a no ser que sea
un documento externo a otro que ya lo incluía.
 encoding: La forma en que se ha codificado el documento. Se puede poner cualquiera, y depende
del parser el entender o no la codificación. Por defecto es UTF-8, aunque podrían ponerse otras,
como UTF-16, US-ASCII, ISO-8859-1, etc. No es obligatorio salvo que sea un documento externo a
otro principal.
 standalone: Indica si el documento va acompañado de un DTD ("no"), o no lo necesita ("yes"); en
principio no hay porqué ponerlo, porque luego se indica el DTD si se necesita.

La "declaración de tipo de documento" define qué tipo de documento estamos creando para ser
procesado correctamente. Es decir, definimos que declaración de tipo de documento (DTD) valida y define
los datos que contiene nuestro documento XML.
Documentos XML bien formados y control de errores
Los documentos denominados como «bien formados» (del inglés well formed) son aquellos que cumplen
con todas las definiciones básicas de formato y pueden, por lo tanto, analizarse correctamente por
cualquier analizador sintáctico (parser) que cumpla con la norma. Se separa esto del concepto de validez
que se explica más adelante.
Los documentos han de seguir una estructura estrictamente jerárquica con lo que respecta a las etiquetas
que delimitan sus elementos. Una etiqueta debe estar correctamente incluida en otra, es decir, las
etiquetas deben estar correctamente anidadas. Los elementos con contenido deben estar correctamente
cerrados.
Los documentos XML sólo permiten un elemento raíz del que todos los demás sean parte, es decir, solo
pueden tener un elemento inicial.
Los valores atributos en XML siempre deben estar encerrados entre comillas simples o dobles.
Partes de un documento XML
Un documento XML está formado por el prólogo y por el cuerpo del documento así como texto de
etiquetas que contiene una gran variedad de efectos positivos o negativos en la referencia opcional a la
que se refiere el documento, hay que tener mucho cuidado de esa parte de la gramática léxica para que
se componga de manera uniforme.
Prólogo
Aunque no es obligatorio, los documentos XML pueden empezar con unas líneas que describen la versión
XML, el tipo de documento y otras cosas.
El prólogo de un documento XML contiene:
 Una declaración XML. Es la sentencia que declara al documento como un documento XML.
 Una declaración de tipo de documento. Enlaza el documento con su DTD (definición de tipo de
documento), o el DTD puede estar incluido en la propia declaración o ambas cosas al mismo
tiempo.
 Uno o más comentarios e instrucciones de procesamiento.
Figura 02: Ejemplo Prologo
Fuente: (Creación Propia)
Cuerpo
A diferencia del prólogo, el cuerpo no es opcional en un documento XML, el cuerpo debe contener solo
un elemento raíz, característica indispensable también para que el documento esté bien formado. Sin
embargo es necesaria la adquisición de datos para su buen funcionamiento.

El XML es sensible a mayúsculas y minúsculas. Existe un conjunto de caracteres llamados espacios en
blanco (espacios, tabuladores, retornos de carro, saltos de línea) que los procesadores XML tratan de
forma diferente en el marcado XML.
Es necesario asignar nombres a las estructuras, tipos de elementos, entidades, elementos particulares,
etc. En XML los nombres tienen alguna característica en común.
Las construcciones como etiquetas, referencias de entidad y declaraciones se denominan marcas; son
partes del documento que el procesador XML espera entender. El resto del documento entre marcas
son los datos «entendibles» por las personas.
Figura 03: Ejemplo Cuerpo
Elementos
Los elementos XML pueden tener contenido (más elementos, caracteres o ambos), o bien ser elementos
vacíos.
Atributos
Los elementos pueden tener atributos, que son una manera de incorporar características o propiedades
a los elementos de un documento. Deben ir entre comillas.
Figura 04: Ejemplo Atributo
Entidades predefinidas
En XML 1.0, se definen cinco entidades para representar caracteres especiales y que no se interpreten
como marcado por el procesador XML. Es decir, que así podemos usar el carácter "<" sin que se interprete
como el comienzo de una etiqueta XML, por ejemplo.
Entidad Carácter
& &
< <
> >
' '
" "
Tabla 1: Entidades predefinidas en XML
Fuente (asptutor, 2013)

Secciones CDATA
Existe otra construcción en XML que permite especificar datos, utilizando cualquier carácter, especial o
no, sin que se interprete como marcado XML. La razón de esta construcción llamada CDATA (Character
Data) es que a veces es necesario para los autores de documentos XML, poder leerlo fácilmente sin tener
que descifrar los códigos de entidades. Especialmente cuando son muchas.
Comentarios
A veces es conveniente insertar comentarios en el documento XML, que sean ignorados por el procesado
de la información y las reproducciones del documento. Los comentarios tienen el mismo formato que los
comentarios de HTML. Es decir, comienzan por la cadena "".
Figura 05: Ejemplo de Comentario
Se pueden introducir comentarios en cualquier lugar de la instancia o del prólogo, pero nunca dentro de
las declaraciones, etiquetas, u otros comentarios.
¿Qué es SQL/XML?
 SQL/XML es un estandard ANSI, ISO que incorpora XML dentro del lenguaje SQL de bases de datos
objeto-relacionales.
 SQL: 2003 es el estándar para acceder y manejar datos de bases de datos objetorelacionales. Las
empresas y los usuarios necesitan integrar sus datos XML en sus bases de datos objeto-
relacionales, aprovechando las ventajosas facilidades de SQL.
 SQL/XML permite almacenar sus documentos XML en sus bases de datos objetorelacionales, para
consultar dichos documentos mediante “Xpath” y “Xquery” y para “publicar” sus datos SQL en un
formato de documentos XML.
XQuery
 XQuery usa la estructura arbórea de XML para expresar consultas a todas estas fuentes de datos,
bien estén físicamente almacenados en XML o bien sean vistos como XML vía un middleware.
 XQuery 1.1 describe un lenguaje consultivo aplicado a un amplio espectro de tipos de fuentes de
datos XML muy diversos.

 XQuery es un lenguaje estándar para combinar documentos, bases de datos, páginas Web y otras
formas de representación de información.
 XQuery cuenta con una amplia implementación, es potente y más fácil de aprender y mantener
que otros lenguajes alternativos
XPath
XQuery (soportado mediante XPath) es un lenguaje consultivo para que XML pueda extraer datos, al
estilo de SQL en XORDB, o como SPARQL en la Web Semántica.
Base de datos XML
(wikipedia, 2013)Una base de datos XML constituye un sistema software que da persistencia a datos
almacenados en formato XML. Estos datos pueden ser interrogados, exportados y serializados. Las bases
de datos XML están generalmente asociadas con las bases de datos documentales.
Existen dos grandes clases de bases de datos XML:
 XML Enable: Estas base de datos pueden mapear XML en estructuras tradicionales de bases de
datos (como las relacionales ), aceptando XML como entrada y formateando en XML la salida, o
más recientemente soportando tipos XML nativos en la propia base de datos. Esto implica que la
base de datos procesa el XML internamente (lo opuesto a soportarlo mediante middleware).
 XML nativo (NXD): el modelo interno de estas bases de datos usa documentos XML como la
unidad elemental de almacenamiento, los cuales no han de almacenarse necesariamente en
formato de texto.
Gestores XML Enable
SGBD XML-Enabled (Sistemas de administración de base de datos XML) desglosan un documento XML en
su correspondiente modelo relacional.
Algunos de los principales Motores en el mercado:
 IBM DB2 (XML pure)
 Microsoft Sql Server
 Oracle
 PostgreSQL
Gestores XML nativo
(Ortiz, 2013)Las bases de datos XML nativas son diseñadas para trabajar con XQL (eXtensible Query
Language), el cuál sirve un propósito similar a SQL en una base de datos relacional. XQL está diseñado
para trabajar con documentos XML jerárquicamente estructurados y puede proveer características de
consulta como filtros y joins. Los esquemas XML son implementados en bases de datos XML nativas para
registrar reglas de almacenamiento e indexación de datos y para proveer y obtener información de
almacenamiento a los mecanismos de bases de datos XML nativas. Adicionalmente, todos los objetos en

una base de datos XML nativa son típicamente accesibles directamente mediante un URL. El trabajo con
bases de datos XML nativas involucra dos pasos básicos:
 Describir los datos mediante Definiciones de Tipos de Datos (Document TypeDefinitions, DTD) o
esquemas XML
 Definir un nuevo esquema de base de datos XML nativa XML o Mapa de Datos a usar para
almacenamiento y obtención de datos.
Algunos de los principales Motores en el mercado:
 TotalXML
 OpenLink
 Tamino XML Server
 Berkeley DB de Oracle
XML en DB2
(IBM, 2013)El DB2 proporciona los tipos de datos XML para almacenar documentos XML bien formados.
Los valores en las columnas XML son almacenados en una representación interna diferente a los tipos de
datos de cadena de caracteres. Para almacenar datos XML en una columna de tipo de datos XML, los datos
deben ser transformados usando la función XMLPARSE. Un valor de datos de tipo XML puede
transformarse en un valor de cadena de caracteres serializada, representante del documento XML que
usa la función XMLSERIALIZE.
DB2 proporciona muchas otras funciones integradas para manipular tipos de datos XML.
Desde la versión 9 DB2 incorpora una nueva Tecnología llamada XML pure, cuyas características son:
 XML es un tipo de dato.
 XML se gestiona y almacena en un contenedor separado.
 XML se valida con schemas en la base de datos.
 Incluye funciones para transformar XML en SQL y viceversa.
 Incorpora procedimientos para generar documentos XML en tablas.
 XML se indexa para agilizar búsquedas y recuperación de datos.

Figura 06: Arquitectura de XML PURE
Fuente: (Sánchez, 2006)
Funciones XML en DB2
Consultas SQL/XML
Como lo indica su nombre, SQL/XML sirve como puente entre los mundos SQL y XML. Evolucionó como
parte del estándar SQL y ahora incluye especificaciones para incrustar expresiones XQuery o XPath dentro
de instrucciones SQL. XPath es un lenguaje que permite navegar por un documento XML para buscar
diferentes elementos y atributos. XQuery es compatible con XPath.
Es importante destacar que las expresiones XQuery (y XPath) distinguen mayúsculas de minúsculas. Por
ejemplo, una expresión XQuery que hacer referencia al elemento XML "zip" no se aplicará a los elementos
XML denominados "ZIP" o "Zip". A veces, esta distinción entre mayúsculas y minúsculas es pasada por alto
por los programadores SQL, ya que la sintaxis de consulta SQL les permite usar "zip", "ZIP" y "Zip" para
referirse al mismo nombre de columna.
DB2 9 tiene más de 15 funciones SQL/XML que permiten buscar datos específicos dentro de los
documentos XML, convertir datos relacionales en XML, convertir datos XML en relacionales y realizar otras
tareas útiles.
Algunas de las funciones de sistema que provee DB2 son:
XMLATTRIBUTES
La función XMLATTRIBUTES construye los atributos XML a partir de los argumentos. Esta función sólo se
puede utilizar como argumento de la función XMLELEMENT. El resultado es una secuencia XML que
contiene un nodo de atributo XQuery para cada valor de entrada que no sea nulo.

Figura 07: Ejemplo de XMLATTRIBUTES
Fuente: (IBM, 2013)
XMLCOMMENT
La función XMLCOMMENT devuelve un valor XML con un único nodo de comentario XQuery con el
argumento de entrada como contenido.
XMLCONCAT
La función XMLCONCAT devuelve una secuencia que contiene la concatenación de un número variable de
argumentos de entrada de XML.
Figura 08: Ejemplo de XMLCONCAT
Fuente: (IBM, 2013)
XMLDOCUMENT
La función XMLDOCUMENT devuelve un valor XML con un único nodo de documento XQuery con ninguno
o varios nodos hijo.

Figura 09: Ejemplo de XMLDOCUMENT
Fuente: (IBM, 2013)
XMLELEMENT
La función XMLELEMENT devuelve un valor XML que es un nodo de elemento XQuery.
Figura 10: Ejemplo de XMLELEMENT
Fuente: (IBM, 2013)
XMLFOREST
La función XMLFOREST devuelve un valor XML que es una secuencia de nodos de elemento XQuery.
Esta función toma un conjunto opcional de declaraciones de espacios de nombres y uno o varios
argumentos que forman el contenido de nombre y elemento para uno o varios nodos de elemento. El
resultado es una secuencia XML que contiene una secuencia de nodos de elemento XQuery o el valor
nulo.
El tipo de datos del resultado es XML. Si cualquiera de los argumentos expresión-contenido-
elemento puede ser nulo, el resultado puede ser nulo; si todos los valores del argumento expresión-
contenido-elemento son nulos y la opción NULL ON NULL está en vigor, el resultado es el valor nulo.
La función XMLFOREST se puede expresar mediante XMLCONCAT y XMLELEMENT.

Figura 11: Ejemplo de XMLFOREST
Fuente: (IBM, 2013)
XMLNAMESPACES
La declaración XMLNAMESPACES construye las declaraciones de espacios de nombres a partir de los
argumentos. Esta declaración únicamente puede emplearse como argumento de funciones específicas
como XMLELEMENT, XMLFOREST y XMLTABLE. El resultado es una o varias declaraciones de espacios de
nombres XML que contienen espacios de nombres con ámbito para cada uno de los valores de entrada
no nulos.
Figura 11: Ejemplo de XMLFOREST
Fuente: (IBM, 2013)

XMLPARSE
La función XMLPARSE analiza el argumento como un documento XML y devuelve un valor XML.
Figura 12: Ejemplo de XMLPARSE
Fuente: (IBM, 2013)
XMLPI
La función XMLPI devuelve un valor XML con un nodo de instrucción de proceso XQuery.
Figura 13: Ejemplo de XMLPI
Fuente: (IBM, 2013)
XMLQUERY
La función XMLQUERY devuelve un valor XML a partir de la evaluación de una expresión XQuery utilizando
posiblemente los argumentos de entrada especificados como variables XQuery.
 Restricciones de uso de XMLQUERY: La función XMLQUERY no puede formar parte de los
elementos siguientes:
o Parte de la cláusula ON asociada a un operador JOIN o una sentencia MERGE (SQLSTATE
42972)

o Parte de la cláusula GENERATE KEY USING o RANGE THROUGH de la sentencia CREATE
INDEX EXTENSION (SQLSTATE 428E3)
o Parte de la cláusula FILTER USING de la sentencia CREATE FUNCTION (escalar externa) o
la cláusula FILTER USING de la sentencia CREATE INDEX EXTENSION (SQLSTATE 428E4)
o Parte de una restricción de comprobación o de una expresión de generación de columnas
(SQLSTATE 42621)
o Una cláusula-group-by (SQLSTATE 42822)
o Un argumento de una función-columna (SQLSTATE 42607)
 XMLQUERY como subconsulta: Una expresión XMLQUERY que actúa como subconsulta puede
estar limitada por sentencias que restringen las subconsultas.
XMLROW
La función XMLROW devuelve un valor XML con un único nodo de documento XQuery que contiene un
nodo de elemento de nivel superior.
Figura 14: Ejemplo de XMLPI
Fuente: (IBM, 2013)
XMLSERIALIZE
La función XMLSERIALIZE devuelve un valor XML serializado de los tipos de datos especificados, generados
a partir del argumento expresión-XML.
XMLTEXT
La función XMLTEXT devuelve un valor XML con un único nodo de texto XQuery cuyo contenido es el
argumento de entrada.
Figura 15: Ejemplo de XMLTEXT
Fuente: (IBM, 2013)

XMLVALIDATE
La función XMLVALIDATE devuelve una copia del valor de entrada XML aumentado con la información
obtenida a partir de la validación de esquema XML, incluidos los valores por omisión.
Figura 16: Ejemplo de XMLTEXT
Fuente: (IBM, 2013)

Conclusión
Los gestores de base de datos modernos ofrecen funcionalidades nativas para el manejo de XML, el utilizar
correctamente esas funcionalidades a nivel empresariales pueden ayudar a mejorar los procesos
relacionados al manejo de XML y la complejidad que estos significaban en el pasado.
Recomendación
Los analista de base de datos, deben analizar las necesidades relacionadas con el manejo de datos de tipo
XML y analizar que gestor de base de datos, es el motor adecuado para sus requerimientos, aunque XML
no es un tema nuevo, muchos administradores de base de datos, carecen del conocimiento del soporte
nativo de muchos gestores y optan por manejar datos XML en forma de Texto o en forma de archivos
físico, esto no es óptimo y en muchos casos implican altos costos en el desarrollo de aplicaciones que
desean manejar información de este tipo.

Anexos
Figura Anexo 1: Estándar SQL 9075
Fuente: (Costilla, 2011)

Bibliografía
asptutor. (04 de 2013). http://www.asptutor.com/xml/index1.asp. Obtenido de
http://www.asptutor.com/xml/index1.asp
cicei. (04 de 2013). http://www.cicei.com/ocon/gsi/tutorial_xml/Estructura.html. Obtenido de
http://www.cicei.com/ocon/gsi/tutorial_xml/Estructura.html
Costilla, C. (2011). Introduccion A SQL/XML: SQL y XML funcionan conjuntamente. En C. Costilla. MAdrid:
SINBAD-UPM Research Group.
guillesql. (21 de Abril de 2013). guillesql. Obtenido de www.guillesql.es:
http://www.guillesql.es/Articulos/XML_SQL_Server.aspx
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http://pic.dhe.ibm.com/infocenter/db2luw/v9r7/index.jsp?topic=%2Fcom.ibm.db2.luw.sql.ref.d
oc%2Fdoc%2Fr0022197.html&lang%3Des
Ortiz, M. N. (4 de 2013). http://es.scribd.com. Obtenido de http://es.scribd.com/doc/64763902/Bases-
de-Datos-Nativas-XML
Sánchez, L. A. (2006). IBM DB2 9 pureXML, base de datos híbrida XML Relacional. Chile: IBM.
wikipedia. (04 de 2013). http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_XML. Obtenido de
http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_XML

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