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1、计算机科学2 0 0 2 V 0 1 2 9 N 7 8基于S O A P 的W e bO L A P 服务的研究与实现R e s e a r c ha n dI m p l e m e n t a t i o no lW e bO L A PS e r v i c eb a s e do nS O A P付锡华鲍玉斌王丽娜吴刚王大玲于戈 ( 东北大学信息科学与工程学院沈阳1 1 0 0 0 4 )A b s t r a c tR a p i dd e v e l o p m e n to fW W Wh a sm a d et h ea p p l i c a t i o n so f0 L
2、 A Pi ne n t e r p r i s eh a n d l e o fX M La n dr e l a t i o n a ld a t aa tt h es a m et i m e I nt h i sp a p e rw ep r o p o s ea na r c h i t e c t u r ef o ri n t e g r a t i o nX M La n dr e l a t i o n a ld a t ao nt h e1 0 9 i c a ll e v e lw i t ham u l t i d i m e n s i o n a ld a t am
3、 o d e l ( X C u b e ) r e p r e s e n t e db yX M Ld o c u m e n t I ti n t e g r a t e sl o c a lp a t t e r n ( L o c a IX C u b e ) l o c a t e di nd i f f e r e n ts y s t e r ni n t oag l o b a lp a t t e r n ( G l o b a lX C u b e ) T h ep a p e rd e f i n e sc a l l i n gr e m o t e0 L A Pq
4、u e r ym e t h o d a st h eW e bs e r v i c e I ta l s op r o p o s e sa na r c h i t e c t u r ew h i c hi Sb a s e do nI n t e r n e ts t a n d a r d ：X M L ， S O A Pa n dH T T Pt Op r o v i d e0 L A PS e r v i c ef o rt h eW e bu s e r s ，A tl a s tw eg i v et h ei m p l e m e n t a t i o no f0 L
5、 A PS e r v i c ew i t ht h ea r c h i t e c t u r ea b o v e K e y w o r d s0 L A P ，W e b0 L A PS e r v i c e ，S O A P ，X M L1 前言在电子商务环境下，数据成份复杂，数据源异 构，有关系数据库、X M L 文档数据库和面向对象数据库，局部数据源在地理位置上分散，但需要保持它 们的独立性和局部自治性，为此需要对分布式数据在逻辑层上实现数据共享访问。传统的数据访问协 议要求客户端必须安装用于访问数据提供者的组件。该数据访问组件很紧密地依赖特定的操作系统 平台、接口模型和编
6、程语言，并且在客户端和服务器端之间要求实现映射。上述缺点使得这样的数据访 问技术在松耦合、跨平台和语言无关的I n t e r n e t 上不适用。联机分析处理( O L A P ) 允许管理决策人员 对数据进行深入观察。M i c r o s o f ta n dH y p e r i o nS o l u t i o n s 公司联合提出了基于X M L 数据的分析规 范 1 2 ，力图创建一种类似于S Q L 的O L A P 接口语 言，不同的O L A P 服务器提供统一的数据访问方 法，从而为W e b 用户提供O L A P 服务。S u n 公司也 提出了基于X M L 数据
7、的J a v a0 L A P 接口 3 3 。但上 述标准都必须依赖于特定的操作系统平台和编程语言环境，并且还没有被业界广泛接受。为此业界提出 了一些相关的研究问题，比如怎样为W e b 用户提供标准的数据访问方法而无需在客户端安装数据访问组件，并且使用任何一种编程语言编写的和运行于 任何平台的应用程序都可以访问W e b 上的任何异 构数据源。又如怎样把现有的O L A P 应用做成W e b 服务被虚拟企业联盟内部使用而无需物理集成数据。 应用程序既可以产生X M L 数据也可以分析 X M L 数据，可以想像到电子商务企业将存储大量的X M L 数据，因此O L A P 的应用程序需要
8、建立 X M L 数据上的O L A P 分析模型，并且在X M L 数据 上进行多维分析。S O A P “ 技术有助于实现大量异 构程序和平台之间的互操作。从而使已有的应用能 够被广泛的用户所访问。S O A P 是把成熟的基于 H T T P 的W e b 技术与X M L 的灵活性和可扩展性 组合在一起。H T T P 用于实现S O A P 的R P C 风格 的传输，而X M L 用于实现它的编码模式，因而 S O A P 能使应用在异构平台、异种数据和不同编程 语言下实现数据共享。本文结合X M L 和S O A P 定 义了在W e b 上调用O L A P 分析方法作为W e
9、 bO L A P 服务。 鉴于以上的分析和讨论，结合W e b 服务，本文 集中研究基于X M L 、S O A P 和H T T P 等I n t e r n e t 标准并且集成了X M L 数据和关系数据，为w e b 用 户提供多维数据分析服务的技术W O L A S ( W e b0 一 L A PS e r v i c e ) 。并讨论w e bO L A P 服务体系结构需 要解决的关键技术和实现方法。2 集成X M L 数据和关系数据的体系结构2 1 多维模型定义 本文改进了文E s - 1 的集成X M L 数据模式和关 系数据模式的多维模型，我们实现从X M L 文档抽
10、取路径模式和根据该路径模式的路径实例查询 X M L 文档数据，以便适用于W e bO L A P 服务体系 结构。本模型适合于集成分布式异构数据源的数据 模式而无需物理集中要分析的数据。 多维模型是一个使用U M L ( 通用建模语言) 表 示的带根有向图( 如图1 某地区的产品销售多维模型) ，它必须符合如下4 个条件：( 1 ) 根结点对应O 一* ) 国家自然科学基金资助项目( N o 6 0 1 7 3 0 5 1 ) 。教育部高等学校优秀青年教师教学和科研奖励基金资助项目。付锡华硕士研究方向为数据仓库与联机分析处理1 4 3 L A P 分析模型中的事实表，根与第一个结点是0 *
11、一1 的n 元关联关系。( 2 ) 结点与结点之间的路径 长度n = 1 ；从根到结点之间的长度m = n 十1 ；并且从结点到结点之间是聚集结点型连接，标记为1 * 一1 。( 3 ) 每一个子图成为多维模型中的维。子图定义为在该图中只有一个结点连接到根，根与该结点是0 * 一1 的n 元关联关系，且子图中其他所有结点之间关联连接类型都是1 * 一1 。从根到子图叶子的路径上的结点称为维层次。( 4 ) 如果在子图里从根到结点A 和从根到结点B 的路径相等，那么结点 A 到结点B 之间没有边存在。并且子图之间没有边相连。匪固匪五习匪互习r o d u c tD e p a r t m e n
12、 tY e a rS t o r eC o u n t r yr o d u c td e p a r t m e n tt h e y e a rs t o r ec o u n t r y，l 17 l1 卑1 宰1 奉P r o d u c tC a t e g o r yQ u a t e rS 陀S t a 把p r o d u c t _ c a t e g o r yq u a t e rs t o 他s t a t el71 1 1 奉1 事1 事B r a n dN a r n fM o n t hS t o r eC i t yb r a n dn a m et h e m
13、 o n t hs t r o r e _ c i t y171 7 I 1 l 宰1 一_ 【P r o d u c tN a m eD a t eS t o r eN a m ep r o d u c t _ _ n a m et h ed a t es r o en a m e1110 幸n 。F a c tS a l e s _ P m i l t su l 事实表IW a r e h o u s eP r o f i t s图1 产品销售多维模型多维模型可用三元组Q 一( D Q ，F Q ，C f l ) 表示： D f l 一 D 1 D i ) ，D i 表示第i 维表；D i
14、 = ( K D i ， ( L d ，c l a s s ) ) K D i ：D i 的主键；L d ：维层次；c l a s s 1 1 3 ：维层次关系。F Q 一( K D f ，M Q ) 。K D f = U i =1 nK D i ；M f l = M 1 M j ) M j ：度量值。C a ：可选的约束，它有三种情况：( 1 ) 来源于事实表F Q 每行记录U ，维表D 1 3 只有一行记录v 与之对应，即u K D i = v K D i 。这约束对应于图1 从根到第一个结点是0 * 一】的关系。( 2 ) 维层次是L d i 的序列，且L d l L d n 是有向无环
15、图。如图1 中的时间维T i m e ： ( D a t e 一 M o n t h 一 Q u a r t e r 一 Y e a r ) 。( 3 ) 如果( ( L d i 。L d j ) D k ) ( K D k D k ) A ( K D k L d j ) 一( K D k L d i ) ，该约束用于表示雪花模型中维嵌套关系的情况。2 2X M L 文档表示的多维数据模型。1f 4 4 X M L 作为一个半结构化文档数据交换的国际 标准，用X M L 文档表示多维数据模型，便于在多个 O L A P 应用中交换多维数据模型的元数据。为此我 们引入X C u b e 的概念，
16、并且称X C u b e 是多维数据模型的一个实例，它为W e bO L A P 服务体系结构提 供一个框架以供构造O L A P 服务中的数据模式。 X C u b e 结合O L A P 数据立方当中的维、维层次、度 量值和聚集运算来描述各种异构数据。使用D T D描述X C u b e 的形式如图2 所示。( ! D O C T Y P ED a t a C u b el( ! A T T L I S TD i m e n s i o n s T a b l en a m eC D A T A# R E Q U I R E Ds h a r e 【Y E SIN O ) # R E Q U I R E D ) ( E L E M E N TM e a s u r e ( h e m N a m e ，T y p e ，A g g r e g a
