O racle X M L D B和D B 2 p ure X M L在

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        隨著醫(yī)療信息化發(fā)展，醫(yī)院信息化已從傳統(tǒng)的以財(cái)務(wù)管理為核心的醫(yī)院管理信息系統(tǒng)向以病人為中心的臨床信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中，電子病歷軟件系統(tǒng)的實(shí)施將起到核心作用。從某種意義上說，電子病歷軟件系統(tǒng)成功與否在很大程度上決定了臨床信息系統(tǒng)的成敗。
       然而，一方面由于病人病情復(fù)雜性和多變性，決定電子病歷結(jié)構(gòu)的靈活性；另一方面，由于醫(yī)療、教學(xué)和科研工作對(duì)電子病歷要求的側(cè)重點(diǎn)不同，要求病歷不但要具有良好結(jié)構(gòu)和完整內(nèi)容，還必須具有對(duì)某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)良好查詢性能。這種結(jié)構(gòu)的靈活性和對(duì)不同類型數(shù)據(jù)要求的多樣性，對(duì)基于傳統(tǒng)關(guān)系型模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件提出強(qiáng)有力挑戰(zhàn)。
1 Oracle XML DB和DB2 pure XML概述
        隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，XML技術(shù)以其結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的自我定義和自我描述等特性成為電子病歷實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)手段。但是隨著大量基于XML電子病歷的產(chǎn)生，如何對(duì)這些XML文件進(jìn)行高效管理，如何提高對(duì)海量XML病歷文件的查詢性能，如何使XML病歷文件和已有關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行良好融合，成為擺在各大數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)商面前一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在XML數(shù)據(jù)文件管理以及如何將XML數(shù)據(jù)和已有的關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的融合，建立一個(gè)可同時(shí)管理關(guān)系數(shù)據(jù)和XML數(shù)據(jù)的混合性數(shù)據(jù)庫方面，Oracle公司和IBM公司都提供了各自解決方案，就是分別以O(shè)racle XML DB和DB2 pure XML為代表的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它們都采用了W3C (World WideWeb Consortium)的XML數(shù)據(jù)模型，都提供了對(duì)XML Schema和XPath等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支持，都可以對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)和XML數(shù)據(jù)提供良好支持。但是，它們?cè)谠O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面還是存在一定差別。DB2 pureXML中XML數(shù)據(jù)是以一個(gè)列的形式存儲(chǔ)在關(guān)系表中，這種混合數(shù)據(jù)庫采用兩種不同的解析方式來處理SQL和XQuery，即一個(gè)編譯器可以同時(shí)處理兩種語言，各種應(yīng)用可以通過DB2 9的編譯器和優(yōu)化器同時(shí)管理關(guān)系數(shù)據(jù)和XML數(shù)據(jù)。文中圖表顯示DB2pure XML框架，見圖1。Oracle XML DB是將XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為SQL對(duì)象，利用關(guān)系數(shù)據(jù)的處理方法來處理XML數(shù)據(jù)。XML數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在XMLTYPE表中，也可以存儲(chǔ)在含有XML—TYPE的數(shù)據(jù)列的表或者視圖中。對(duì)于有些基于Schema的XML數(shù)據(jù)可以通過Schema映射到相應(yīng)的表中，對(duì)于有些XML數(shù)據(jù)可以以CLOB字段形式存儲(chǔ)。圖表顯示了OracleXML DB的框架，見圖2

        本文將從存儲(chǔ)、建立索引和查詢3個(gè)角度來對(duì)兩個(gè)XML數(shù)據(jù)庫在電子病歷的實(shí)現(xiàn)方面進(jìn)行對(duì)比。

2 兩種數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)機(jī)制差別明顯
2．1 DB2 pure XML存儲(chǔ)機(jī)制相對(duì)簡單

DB2 pure XML就是完整地保存XML數(shù)據(jù)，整個(gè)XML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表中，XML數(shù)據(jù)對(duì)象是獨(dú)立于其父表單獨(dú)存儲(chǔ)的，對(duì)于XML數(shù)據(jù)類型的列的每一行都有一個(gè)XML數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符(XML DataSpecifier(XDS))存儲(chǔ)在表中。XDS中存儲(chǔ)著如何訪問硬盤的XML數(shù)據(jù)的信息?。圖3顯示了各種結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。如執(zhí)行SQL語句：
       CREATE TABLE OPERATE (ID INTEGER NOTNULL，DOC XML)；建立手術(shù)記錄表(Operate)其中DOC是XML數(shù)據(jù)列，用于記錄手術(shù)記錄。2．2 Oracle XML DB基于對(duì)數(shù)據(jù)要求的不同采用3種不同存儲(chǔ)機(jī)制
       (1)對(duì)于有些數(shù)據(jù)，只需要保存良好的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的完整，這種數(shù)據(jù)就以CLOB的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
         (2)對(duì)于有些數(shù)據(jù)，對(duì)查詢的性能和更新的力度要求非常高，和傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)類似，這種數(shù)據(jù)需要先定義XML數(shù)據(jù)的模式XML Schema，在Schema中定義每個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型，然后注冊(cè)這個(gè)Schema，根據(jù)注冊(cè)的Schema將XML數(shù)據(jù)拆分映射到對(duì)應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)表中，采用完全結(jié)構(gòu)化的存儲(chǔ)機(jī)制。
        (3)對(duì)于有些數(shù)據(jù)，其中一部分滿足上述第1種情況，而另一部分滿足上述第2種情況，是一種半結(jié)構(gòu)化的混合數(shù)據(jù)，這種情況采用的機(jī)制和第2種方法類似，就是將非結(jié)構(gòu)化部分的數(shù)據(jù)類型定義為CLOB 。
        例如：創(chuàng)建一個(gè)半結(jié)構(gòu)化的手術(shù)記錄的XMLSchema。其中手術(shù)名稱、麻醉方式、診斷名稱、手術(shù)時(shí)間和手術(shù)醫(yī)生，這些都是比較重要的需要結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，采用和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)相同的SQL映射方式。然而手術(shù)過程，只是記錄手術(shù)的過程，是不需要結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，其SQL映射屬性xdb：SQLType為“CLOB”，表示這部分的XML數(shù)據(jù)以非結(jié)構(gòu)化的形式存儲(chǔ)。
        綜上所述，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，DB2 pure XML和Oracle XML DB各有特點(diǎn)，采用DB2 pure XML的存儲(chǔ)機(jī)制，XML文檔的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)可以更加靈活，醫(yī)生可以根據(jù)病人和病情不同設(shè)計(jì)不同的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的病歷。而Oracle XML DB雖然是基于已經(jīng)注冊(cè)的Schema的，結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，但是對(duì)于不同的數(shù)據(jù)采用了不同的存儲(chǔ)方式，特別是對(duì)于那些對(duì)醫(yī)學(xué)科研有重要意義的數(shù)據(jù)采用結(jié)構(gòu)化的存儲(chǔ)方式，理論上在查詢等方面具有更好的性能。
3 建立索引
        從海量存儲(chǔ)的XML病歷文件中快速檢索出滿足一定條件的病歷，為臨床科研和教學(xué)工作服務(wù)，這是電子病歷比較重要的特點(diǎn)之一。通過建立索引的方式，可以提高XML病歷的查詢性能，DB2 pureXML和Oracle XML DB都為XML建立索引，提高XML文件的查詢性能方面提供自己的解決方案。(1)DB2 pure XML支持3種XML相關(guān)索引：XML域索引，XML列路徑索引和在XML列上創(chuàng)建索引，前兩種索引是在XML文檔插入數(shù)據(jù)庫中時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)建立的，第3種索引是根據(jù)具體情況對(duì)查詢的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行索引。DB2采用了基于Xpath標(biāo)準(zhǔn)的XMLPATrERN關(guān)鍵字來創(chuàng)建索引?。如執(zhí)行下列SQL語句：CREATE INDEX OPERATIONINDEX ON OPER．ATE (DOC)GENERATE KEY USING XMLPATFERN‘／Operation／OperationName’ AS SQL VARCHAR(200)；
        就是在手術(shù)表(OPERATE)上的手術(shù)記錄XML列(DOC)上的手術(shù)名稱上面建立索引。
(2)Oracle XML DB也可以建立索引，一般是對(duì)于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)建立索引，采用和關(guān)系數(shù)據(jù)庫類似的形式。如執(zhí)行如下SQL語句：CREATE INDEX OPERATIONINDEX ON MED— —OPERATION (XMLDATA． “0PERAT10N”)；可以對(duì)手術(shù)表(MED— OPERA．ON)上的手術(shù)名稱建立索引。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，還可以利用基于Xpath標(biāo)準(zhǔn)的一些函數(shù)(如：Extract)等建立函數(shù)索引。
4 查詢
查詢方面，兩者都對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)查詢和XML數(shù)據(jù)查詢進(jìn)行很好結(jié)合，可以對(duì)兩種數(shù)據(jù)進(jìn)行混合查詢。
        (1)在DB2 pure XML中，提供了Xquery的查詢，利用基于Xpath等標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)進(jìn)行查詢，查詢中利用了DB2的“FLWOR” (for，let，where，or—der by和return)表達(dá)式。For表示以綁定的一個(gè)變量表示一個(gè)序列，Let是為變量進(jìn)行賦值，Where表示利用各種條件對(duì)結(jié)果進(jìn)行過濾，Order by表示排序，Return 表示返回的結(jié)果集合?？梢岳肧QLQUERY函數(shù)在Xquery中插入SQL語句進(jìn)行查詢。也可以利用XMLTable函數(shù)，將Xquery查詢中的XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)，采用關(guān)系查詢語法和其他關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行混合查詢? 。如執(zhí)行下列代碼：SELECT inpatient． id， name，home， operationFROM inpatient， OPERATE， XMLTABLE ( ‘f0r$oper in $a／Operation return $oper’passing OPER-ATE．doc as“a”COLUMNS operation varchar(200)path ‘OperationName’ as T where inpatient． id =1 and inpatient． id=operate． id將operate表中的XML文檔利用XMLTable函數(shù)轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)和病人表(Inpatient)進(jìn)行聯(lián)合查詢。
        (2)Oracle XML DB中針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)，提供了不同的查詢方法，對(duì)于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，可以利用XMLDATA的屬性進(jìn)行類似結(jié)構(gòu)化的查詢和利用extract()，extractValue ()， 和existsNode ()等基于Xpath的函數(shù)，對(duì)于非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)只能利用基于Xpath的函數(shù)進(jìn)行查詢。當(dāng)然也可以將對(duì)XML查詢和對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)查詢混合起來進(jìn)行使用。執(zhí)行下列代碼可以執(zhí)行類似結(jié)構(gòu)化查詢，可以對(duì)病歷號(hào)和診斷進(jìn)行查詢。Select t．XMLData． “PatientID”as病歷號(hào)，t．XMLData．“Diagnose”as診斷from operation t執(zhí)行下列代碼可以對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。Select extractValue (e． record，’／work／doc-tor’) Doctor， extractValue (e． record，’／work／date’)datetime from work e where e． patient— id =‘ZY1001’綜上所述，Oracle XML DB和DB2 pure XML都是可以將關(guān)系型數(shù)據(jù)和XML數(shù)據(jù)進(jìn)行混合管理的數(shù)據(jù)庫軟件。都可以在管理傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)的同時(shí)，管理XML數(shù)據(jù)。它們之間最大的區(qū)別在于OracleXML DB可以針對(duì)不同應(yīng)用的需要把XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)，利用傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)來完成各種數(shù)據(jù)操作，這樣的機(jī)制具有更強(qiáng)的針對(duì)性。而DB2pure XML是嚴(yán)格地按照層次結(jié)構(gòu)來管理XML數(shù)據(jù)的，這樣的機(jī)制具有更強(qiáng)的普遍性和靈活性，兩者都可以作為電子病歷的數(shù)據(jù)庫軟件，但是究竟哪一個(gè)更勝一籌，還需要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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