Конструкторы элементов

Выражения пути — мощное средство, но им свойственно существенное ограничение: они способны выбирать только существующие узлы. В полном языке запросов необходимо наличие средства конструирования новых элементов и атрибутов, а также возможность указания их информационного наполнения и взаимосвязи. Это обеспечивается в XQuery с помощью вида выражения, называемого конструктором элементов (element constructor).

Простейший конструктор элементов создает элемент в полном соответствии с синтаксисом XML. Например, следующее выражение конструирует элемент с именем highbid, имеющий атрибут status и два элемента-потомка с именами itemno и bid-amount.

<highbid status = «pending»>

<itemno>4871</itemno>

<bid-amount>250.00</bid-amount>

</highbid>

В этом примере значения элементов и атрибутов — константы. Однако во многих случаях необходимо создавать элемент или атрибут, значением которых является вычисляемое выражение. Выражение, заключенное в фигурные скобки, необходимо вычислить, а не трактовать как символьный текст. В конструкторе элемента это выражение вычисляется и заменяется своим значением. В следующем примере значения элементов и атрибутов вычисляются. Переменные $s, $i и $bids, используемые в этих выражениях, должны быть связаны с некоторыми выражениями.

<highbid status = «{$s}»>

<itemno>{$i}</itemno>

<bid-amount>

{max($bids[itemno = $i]/bid-amount)}

</bid-amount>

</highbid>

В следующем примере конструктор элементов содержит выражение, заключенное в фигурные скобки, которое генерирует один атрибут и два подэлемента. Переменная $b должна быть связана с некоторым выражением.

<highbid>

{

    $ b/@ status

    $b/itemno

    $b/bid-amount

}

</highbid>

Узел-элемент, созданный конструктором элемента, является новым узлом, обладающим собственной индивидуальностью. Если, как в приведенном примере, вновь созданный элемент имеет узлы-потомки и атрибуты, порожденные из существующих узлов, то новые узлы-потомки и атрибуты являются копиями узлов, из которых они были получены, но как узлы они индивидуальны.

В приведенных примерах конструкторов элементов, хотя содержимое элементов может быть вычисляемым, имя конструируемого элемента — известная константа. Однако иногда необходимо сконструировать элемент, имя которого, как и его содержимое, вычисляется. Для этого в XQuery определяется специальный вид конструктора, называемого вычисляемым конструктором элемента (computed element constructor). Он состоит из ключевого слова element, за которым следуют два выражения в фигурных скобках — первое вычисляет имя элемента, а второе — его содержимое.

Чтобы привести пример использования вычисляемого конструктора, предположим, что переменная $e связана с элементом, имеющим числовое значение. Нам нужно сконструировать новый элемент, имеющий то же имя, что и $e, и те же атрибуты, что у $e, но его значение должно быть вдвое больше значения $e. Этого можно добиться с помощью выражения, в котором функция data используется для получения числового значения исходного узла.

Element

{name($e)}

{$e/@*, data($e)*2}

Подобно вычисляемому конструктору элемента, в XQuery обеспечивается вычисляемый конструктор атрибута (computed attribute constructor), состоит из ключевого слова attribute, за которым следуют два выражения в фигурных скобках — первое вычисляет имя атрибута, а второе — значение. Конструктор атрибута может использоваться везде, где допустим атрибут. Следующий конструктор атрибута на основе связанной переменной $p мог бы сгенерировать атрибут, который выглядит как father = «Frank» или mother = «Mary».

Attribute

{if $p/sex = "M" then "father" else "mother"}

{$p/name}

Итерация и сортировка

 Итерация — важная часть языка запросов. XQuery предлагает способ выполнять итерацию над последовательностью значений, по очереди связывая переменную с каждым значением и вычисляя выражения для каждого связывания переменной.

В наиболее простой форме итерация в XQuery задается оператором for, в котором указывается имя переменной и предоставляется последовательность значений, над которой переменная итерируется. Далее указывается оператор return, который содержит выражение, вычисляемое для каждого связывания переменной; см. ниже.

for $n in (2, 3) return $n + 1

Результатом этого итеративного выражения будет последовательность (3, 4).

В операторе for можно указывать более одной переменной с последовательностью итерации для каждой из них. Такой оператор порождает кортежи связываний переменных, которые образуют декартово произведение итерационных последовательностей. Если не указано иное, кортежи связываний генерируются в порядке, сохраняющем порядок итерационных последовательностей, с использованием самой левой переменной как «самый внешний цикл», а самую правую — как «самый внутренний цикл». В примере оператор for содержит две переменные и две итерационные последовательности.

for $m in (2, 3), $n in (5, 10)

return <fact>{$m} times {$n} is

{$m * $n} </fact>

В результате получается следующая последовательность из четырех элементов.

<fact>2 times 5 is 10 </fact>

<fact>2 times 10 is 20 </fact>

<fact>3 times 5 is 15 </fact>

<fact>3 times 10 is 30</fact>

Операторы for и let — частные случаи более общего выражения, называемого FLWR. В наболее общем виде выражение FLWR может иметь несколько операторов for, несколько операторов let, необязательный оператор where, а также оператор return. Функция операторов for и let — связывание переменных. Каждый из них содержит одну или несколько переменных и выражение, присваиваемое каждой переменной. Результатом вычисления выражений являются последовательности, и выражения могут содержать ссылки на переменные, для которых связывание было выполнено в предыдущих операторах. Оператор for итерирует каждую переменную над ассоциированной с ней последовательностью, связывая переменную по очереди с каждым объектом последовательности, а как оператор let связывает каждую переменную сразу со всей ассоциированной последовательностью. Это различие иллюстрируется следующей парой операторов.

for $i in (1 to 3)

let $j := (1 to $i)

Эта пара операторов не является полным выражением FLWR, поскольку в нем отсутствует условие return. Операторы for и let просто порождают последовательность кортежей связываний. Приведенный выше пример порождает следующую последовательность из трех пар связываний.

$i = 1, $j = 1

$i = 2, $j = (1,2)

$i = 3, $j = (1,2,3)

В общем случае, число кортежей связывания, порождаемых серией операторов for и let, равняется произведению мощностей выражений итерации в операторах for. Оператор let при отсутствии оператора for, конечно, порождает только один кортеж связывания.

Кортежи связывания, порожденные операторами for и let в FLWR-выражении, фильтруются в соответствии с необязательным условием where. Оператор where содержит выражение, которое вычисляется для каждого кортежа связывания. Если значением выражения where являются булевское значение true или непустая последовательность («проверка существования»), то кортеж связываний принимается; в противном случае он отвергается.

Затем в выражении FLWR вычисляется оператор return по очереди и по одному разу для каждого оставшегося после проверки условия where кортежа связывания. Результаты вычислений объединяется в последовательность, которая и является результатом выражения FLWR.

Возможности FLWR иллюстрируются в запросе к базе данных аукциона Q4.

(Q4) Для каждого товара, который имеет более десяти ставок, создать элемент popular-item, содержащий номер товара, описание и число ставок.

for $i in document("items.xml")/*/item

let $b := document("bids.xml")

/*/ bid[itemno = $i/itemno]

where count ($b) > 10

Return

<popular-item>

{

$i/itemno,

$i/description,

<bid-count> {count($b)} </ bid-count>

}

</popular-item>

Операторы for и let порождают пару связывания для каждого item в items.xml. В каждой паре связывания $i связан с товаром, а $b — с последовательностью, содержащей все ставки для этого товара. Оператор where оставляет только те связанные кортежи, в которых $b содержит более десяти ставок. Затем оператор return для каждого из этих связываний генерирует выходной элемент, содержащий номер товара, описание и число ставок.

По умолчанию, порядок выходной последовательности выражения FLWR соответствует порядку итерационных последовательностей. Перед любым выражением может стоять префиксная операция unordered, указывающая, что порядок результата не имеет значения. Такое указание повышает гибкость реализации, позволяя оптимизировать вычисление выражения.

Конечно, каждое выражение упорядочивания должно возвращать единственный результат, и эти результаты должны быть сравнимы с помощью оператора gt. В случае применения условия sortby пустая последовательность может считаться либо больше любого другого значения, либо меньше любого другого значения — как то определит пользователь.

Условие sortby часто полезно для переупорядочивания результатов выражения FLWR. Если необходимо отсортировать по убыванию bid-count элементы popular-item, сгенерированные в запросе Q4, то в конец Q4 можно добавить следующий оператор.