[論文レビュー] An Integrated Approach for Extraction of Objects from XML and Transformation to Heterogeneous Object Oriented Databases

Uzair Ahmad, Mohammad Waseem Hassan+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 2, 2004

Advanced Computational Techniques and Applications参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本論文では、W3C XMLスキーマを用いて、非一貫なオブジェクト指向データベース間のシームレスな移行を可能にする、データベースに依存しないフレームワーク「TransODB」を提案する。TransODBは、オブジェクト指向データベースのデータを、コンパクトで標準化されたXMLに効率的に変換する。DTDではなくW3C XMLスキーマを採用し、最適化されたスキーマ駆動のXMLを生成することで、ファイルサイズを最大50％削減し、パフォーマンスを向上させる。これにより、Objectivity/DB や Oracle などの異なるプラットフォーム間で、効率的でスケーラブルかつポータブルなデータ交換が実現される。

ABSTRACT

CERN's (European Organization for Nuclear Research) WISDOM project uses XML for the replication of data between different data repositories in a heterogeneous operating system environment. For exchanging data from Web-resident databases, the data needs to be transformed into XML and back to the database format. Many different approaches are employed to do this transformation. This paper addresses issues that make this job more efficient and robust than existing approaches. It incorporates the World Wide Web Consortium (W3C) XML Schema specification in the database-XML relationship. Incorporation of the XML Schema exhibits significant improvements in XML content usage and reduces the limitations of DTD-based database XML services. Secondly the paper explores the possibility of database independent transformation of data between XML and different databases. It proposes a standard XML format that every serialized object should follow. This makes it possible to use objects of heterogeneous database seamlessly using XML.

研究の動機と目的

• 異種のオブジェクト指向データベース間でのXMLベースのデータ変換における標準化の欠如に対処すること。
• 現代のXMLスキーマに比べて表現力やスケーラビリティに劣るDTDベースのXMLサービスの限界を克服すること。
• シリアル化されたオブジェクトのための標準化されたXMLフォーマットを定義することで、データベースに依存しないデータ交換を可能にすること。
• データシリアル化およびデシリアライゼーション中のリソース消費を低減し、パフォーマンスを向上させること。
• Objectivity/DB や Oracle などの多様なオブジェクトデータベース間でのシームレスなデータ移行を可能にすること。

提案手法

• データベーススキーマおよびオブジェクト構造を定義する基盤として、表現力に劣るDTDに代わってW3C XMLスキーマを採用する。
• SAX 2.0パーサーを用いてXMLスキーマドキュメントを処理し、イベント駆動パースにより対応するJavaクラスを生成する。
• Sunのコーディング規約に従ってXMLスキーマをJavaクラスに変換するDBスキーマビュイlderモジュールを実装する。
• オブジェクトネットワークの意味的整合性と関係性を保持したまま、XMLから複雑なオブジェクトネットワークを再構築するオブジェクトビュイlderモジュールを採用する。
• ネイティブデータベースAPIを用いて再構築されたオブジェクトをターゲットのオブジェクトデータベースに格納するDBハンドラーモジュールを実装する。
• 特定のデータベースシステムに依存しない標準化されたXMLフォーマットを設計し、シリアル化されたオブジェクトを表現する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 XMLスキーマを活用することで、データベースからXMLへの変換の表現力と効率性をどのように向上させられるか？
• RQ2 データベースに依存しないXMLフォーマットは、データ移行におけるファイルサイズ削減とパフォーマンス向上にどの程度寄与するか？
• RQ3 標準化されたXML表現によって、異種のオブジェクト指向データベース間でのシームレスなデータ交換が可能になるか？
• RQ4 WISDOM や Objectivity/DB の ooXMLload といった既存ソリューションと比較して、提案手法はメモリおよび時間効率においてどのように差をつけるか？
• RQ5 スキーマ駆動のXML生成は、データ変換プロセスにおけるスケーラビリティおよびリソース使用にどのような影響を及ぼすか？

主な発見

• TransODBは、WISDOMと比較してXMLファイルサイズを最大50％削減し、データ転送に必要なデータ量を顕著に低減した。
• 同等のデータサイズに対して、Objectivity/DB の ooXMLload ツールに比べて処理時間が30～40％改善された。
• オブジェクト再構築時のメモリ使用量は低く抑えられており、パフォーマンス劣化を伴わず、並列処理が可能である。
• DTDではなくXMLスキーマを採用することで、データベーススキーマおよびオブジェクト構造のより正確でコンパクトな表現が可能になった。
• 本フレームワークは、Objectivity/DB や Oracle といった異種データベース間でのデータ移行を成功裏に実現し、データベース独立性を示した。
• データ量の削減と最適化されたパースおよび再構築プロセスのおかげで、スケーラビリティが向上した。