MS SQL Server 2005 – XML und SOAP-Webservices

Zu dieser Reihe
Diese Buchreihe konzentriert sich auf verschiedene Aspekte der Verwendung des Microsoft SQL Servers 2005. Dies soll alle Themen umfassen, welche bei der Verwendung als Programmierer und Administrator auftreten. Zusammen genommen sollen alle geplanten Bücher der Reihe die Themenvielfalt und Einsatzmöglichkeiten des SQL Servers abdecken. Es ist dabei nicht zwing-endunbedingt notwendig, alle Bücher zu lesen, weil die Themen so auf die einzel-nen Werke verteilt werden sollen, dass jedes für sich als einzelnes Werk gelten kann; es ist jedoch ratsam.
Die Reihe enthält folgende Themen:
- Programmierung einer SQL Server Datenbank und Einstieg in den SQL Server mit der Abfragesprache T-SQL.
- Administration der SQL Server-Datenbank unter MS Windows Server 2003.
- Erzeugen von XML aus relationalen Daten und speichern, Verarbeiten von XML mit Hilfe von T-SQL (dieses Buch).
- Programmierung des MS SQL Servers mit .NET.
- Nutzung der Bereiche Reporting und Analysis Services sowie Gestaltung von OLAP- und Data Warehouse-Anwendungen mit SQL Server.
Autoren
Die beiden Autoren Marco Skulschus und Jan Kozik arbeiten im Bereich Softwareentwicklung und Weiterbildung bei der Comelio GmbH. Marco Skulschus blickt bereits auf verschiedene Bücher zu Themen rund um XML und Datenbanken zurück. Sie geben beide Seminare zum Themengebiet XML als Technologie sowie den Einsatz dieser Technologie in den beiden Datenbanksystemen MS SQL Server und Oracle.
Marco Skulschus (Jahrgang 1978) studierte Ökonomie in Wuppertal und Paris. Er ist nach der Beschäftigung mit PHP und Java im Jahre 2004 auf .NET umgestiegen und setzt nun C# und den MS SQL Server für Kundenprojekte ein. Nichts-destoweniger ist er auch in anderen Themenbereichen aktiv, wobei insbesondere der Themenbereich Datenbanken, Datenmodellierung und XML an erster Stelle steht. Seine Spezialthemen sind Ontologien auf Basis von XML-Standards wie XTM oder OWL.
Jan Kozik (Jahrgang 1985) absolviert nach dem Fachabitur seine Ausbildung zum Fachinformatiker Anwendungsentwicklung bei der Comelio GmbH. Er beschäftigt sich auch im Netzwerk-Umfeld intensiv mit Microsoft-Technologien. Seine speziellen Interessengebiete sind hier die Sicherheit und die Planung von sicheren Anwendungsstrukturen. Im Bereich Anwendungsentwicklung setzt er intensiv T-SQL für die Datenbankprogrammierung und C#.NET/VBA für die Oberflächen-/ Geschäftslogikentwicklung ein. Seit einigen Jahren erstellt er dynamische Web-Anwendungen für Unternehmen.
Alexander Kapitanovskyy (Jahrgang 1970) studierte in Kiew zunächst Chemie und danach Informatik. Er arbeitet seit mehr als zehn Jahren im Bereich Soft-wareentwicklung und setzt die Programmiersprachen Java und .NET ein. Im Jahre 2004 zog er von der Ukraine nach Deutschland um. Bei der Comelio GmbH führt er Projekte und Seminare im Bereich .NET durch. Dabei interessieren ihn vor allen Dingen datenbankgestützte Experten-Systeme und der Einsatz von Muster-Bibliotheken für die Verbesserung der Software-Qualität und Wiederverwendbarkeit.
Aufbau des Buches
Der Leser, den wir uns vorstellen, möchte in einer fertig geplanten Datenbank XML-Technologien nutzen. Dies kann bedeuten, dass er XML-Daten aus einer beliebigen Anwendung übernimmt und bspw. mit T-SQL-Prozeduren in Tabellen in XML-Form oder in zerlegter, relationaler Form speichern möchte. Dies kann genauso gut bedeuten, dass für die Entwicklung einer Import-/Export-Schnittstelle, die man auf XML-Basis einrichtet, aus relationalen Daten XML-Daten erzeugt werden sollen, die bspw. zusätzlich noch mit bereits in der Datenbank gespei-cherten XML-Daten angereichert werden.
Der von uns vorgestellte Leser möchte schließlich auch ohne äußere Anwendung Möglichkeiten kennen lernen, seine XML-Daten zu veröffentlichen oder XML-Nachrichten entgegenzunehmen und zu verarbeiten. Dazu zeigen wir, wie einfache HTML-Darstellungen als Web-Anwendungen generiert werden können. Als um-fangreiche Lösung bieten wir dann in diesem Buch das Thema Webservices an, die ebenfalls mit T-SQL auf Basis von verschiedenen XML-Technologien eingerichtet und genutzt werden können.
Als Vorkenntnisse sind in jedem Fall T-SQL-Kenntnisse zu nennen, die nicht in diesem Buch, sondern im ersten Band dieser Reihe vermittelt werden. Dennoch haben wir versucht, kein XML-Buch zu erstellen, in dem am Rande auch die Ver-wendung im MS SQL Server gezeigt wird. Stattdessen möchten wir die Darstellung von XML-Basis-Technologien in jedem Kapitel, wo eine bestimmte Technologie (XML Schema, XPath, XQuery, SOAP, WSDL) benutzt wird, möglichst komprimiert vorstellen. Es hat sich in vielen Seminaren zum Thema XML und Datenbanken (MS SQL Server und Oracle) herauskristallisiert, dass eine Mehrheit der DB-Programmierer, die sich mit diesem Thema beschäftigen, zwar Grundkenntnisse von XML als Basistechnologie haben, aber die erwähnten einzelnen Standards dagegen nicht ausreichend genug beherrschen, um sie in der Datenbank nutzen zu können. Daher verzichten wir auf allzu einfache Erläuterungen, sondern konzentrieren uns darauf, die Standards darzustellen, die auch vom Quelltext her in der Datenbank zum Einsatz kommen.
Folgende Aufstellung zeigt die einzelnen Kapitel und ihre Inhalte.
1. Das erste Kapitel zeigt die verschiedenen Lösungen für eines der wesentlichen Ziele, die für DB-Programmierer mit Blickrichtung nach XML entstehen: die Erzeugung von XML aus relationalen Daten. Hier gibt es eine ganze Reihe an zusäztlichen Syntax-Elementen für die SELECT-Anweisung, die auf mehr oder weniger einfache Art in der Lage ist, XML-Strukturen zu erzeugen. Dabei geht dieses Kapitel auch gerade auf die Erzeugung von komplexen, hierarchisierten Strukturen ein, die mit besonderen Techniken zu erstellen sind.
2. Das zweite Kapitel zeigt, wie von außen empfangene oder erzeugte XML-Daten verarbeitet und gespeichert werden können. Hier steht insbesondere die Zerlegung von XML-Daten in relationale Daten, d.h. der umgekehrte Weg zur XML-Erzeugung, wie er im ersten Kapitel beschrieben wird, im Vordergrund. Darüber hinaus zeigt es, wie XML-Daten mit Hilfe von XPath oder XQuery abgefragt werden können. Dabei nutzt man die Methoden des XML-Datentyps. Hierbei werden insbesondere auch diese beiden Standards soweit vorgestellt, dass DB-Programmierer in der Lage sind, eigene Abfragen und Lokalisierungen durchzuführen. Es endet mit einem Beispiel zur Verwendung von XSLT in der Datenbank über eine .NET-Funktion.
3. Das dritte Kapitel zeigt, wie wesentlich das Verständnis von XML Schema ist, um die Validierung von XML in Tabellenspalten und T-SQL-Variablen durchzuführen. Dabei geht dieses Kapitel auch auf den XML Schema-Standard ein, um DB-Programmierern zu helfen, automatisch erzeugte XML Schema-Quelltexte zu lesen, eigenständig Datenmodelle zu planen und in der Datenbank zu verankern.
4. Das vierte Kapitel führt in die Welt der Webservices und die unterschiedlichen Standards SOAP und WSDL ein, um Webservices zu nutzen und zu beschreiben. Nach einer allgemeinen Erläuterung des Webservice-Konzepts stellt es dar, wie die verschiedenen Techniken im MS SQL Server architektonisch umgesetzt sind.
5. Das fünfte Kapitel zeigt, wie unter Einsatz von MS SQL Server 2005 und T-SQL XML-basierte Webservices mit den Technologien SOAP (Übertragung), WSDL (Beschreibung) sowie anderen, schon in früheren Kapiteln präsentierten XML-Standards, erstellt werden können. Man lernt, wie man Webservices mit einfachen Parametern und Rückgabewerten, komplexen XML-Nachrichten und Batch-Verarbeitung für die Ausführung von T-SQL-Code in der Datenbank erstellt und in .NET-Klienten mit verschiedenen Varianten der Klientenerstellung genutzt werden können. Zu den einzelnen Webservices gibt es auch jedes Mal eine Darstellung der ausgetauschten SOAP-Nachrichten.
6. Das sechste Kapitel konzentriert sich auf fortgeschrittene Webservice-Techniken wie die benutzerdefinierte Erstellung von WSDL mit T-SQL und .NET sowie die Sitzungs- und Transaktionsverwaltung von Webservices. Es endet mit zwei Beispielen, wie Klienten in Java die im MS SQL Server erstellten Webservices aufrufen können.
7. Das siebte Kapitel schließlich stellt eine Reihe von einfachen Praxis- und Fallbeispielen für den Einsatz der Kombination MS SQL Server 2005 und XML dar. Dazu zählen eine XML-basierte Import-/Export-Schnittstelle und eine XML-(De-)Serialisierung für eine .NET-Anwendung.
Beispieldateien
Als Beispiel-Datenbank dient die sehr umfangreiche Datenbank AdventureWorks, welche im kommenden Kapitel kurz eingeführt und vorgestellt wird. Sie ersetzt die seit Jahren bekannte Datenbank Nordwind. Sie ist wesentlich umfangreicher als die bekannte Nordwind-Datenbank und ermöglicht es nun auch mit einer speziellen DataWarehouse-Variante sämtliche Themengebiete des SQL Servers 2005 hervorragend darzustellen. Die Datenbank selbst kann entweder direkt bei der Installation des SQL Servers zusätzlich installiert oder auch direkt von der Micro-soft-Webseite herunter geladen werden.
Die verschiedenen Abfragen und Programmdateien, welche in diesem Buch erstellt und diskutiert werden, liegen ebenfalls im Internet zum Download bereit. Die einzelnen Quelltexte sind vollständig dokumentiert und enthalten neben dem eigentlichen Quelltext auch in einem Kommentarbereich die Ergebnisse. Dies ermöglicht es, die Dateien auch ohne Testen vollständig zu verwenden.

1 Relationale Daten in XML
1.1 Einfache Abfragen
1.1.1 Grundlagen
1.1.2 Automatische Umwandlung
1.1.3 Umgang mit leeren Werten
1.2 Mehrstufige Dokumente erzeugen
1.2.1 Einsatz von PATH
1.2.2 Einsatz von EXPLICIT
1.2.3 Besondere Ausdrücke
1.2.4 Geschachtelte Abfragen

2 XML speichern, abfragen und verarbeiten
2.1 XML-Variablen und Spalten
2.2 Zerlegen von XML
2.2.1 Einführung
2.2.2 Zerlegung
2.3 Komplexe Zerlegung mit XPath
2.4 Verarbeiten und abfragen mit Datentypmethoden
2.4.1 Methoden
2.4.2 XPath
2.4.3 XQuery
2.4.4 XSLT

3 Einsatz von XML Schema
3.1 XML Schema-Überblick
3.1.1 Elemente und Attribute
3.1.2 Inhaltsmodelle
3.1.3 Datentypen
3.1.4 Globale komplexe Typen
3.1.5 Schlüssel und Schlüsselverweise
3.2 XML Schema-Definitionen erzeugen
3.2.1 XML Schema anmelden
3.2.2 XML Schema verwenden

4 Webservice-Grundlagen
4.1 Grundlagen und Architektur
4.1.1 Definition
4.1.2 Architektur
4.1.3 Technologien von Webservices
4.1.4 Einsatzmöglichkeiten und Szenarien
4.1.5 Webservice-Modelle
4.2 Umsetzung im MS SQL Server 2005
4.2.1 Architektur
4.2.2 SOAP
4.2.3 WSDL
4.2.4 Allgemeine Syntax

5 Webservice-Programmierung
5.1 Einfache Webservices
5.1.1 Eine Prozedur als Webservice anbieten
5.1.2 Eine Funktion und eine Prozedur als Webservice anbieten
5.1.3 Klienten in .NET
5.2 Webservices mit komplexer Nachrichtenstruktur
5.2.1 Strukturen und Prozedur erstellen und veröffentlichen
5.2.2 SOAP-Nachrichten
5.2.3 Ein Klient in .NET
5.3 SQL-Batch-Anweisungen als Webservice
5.3.1 Einrichten von Batch-Webservices
5.3.2 SOAP-Anfragen
5.3.3 Ein Klient in .NET

6 Fortgeschrittene Techniken für Webservice
6.1 Fortgeschrittene Themen
6.1.1 Benutzerdefiniertes WSDL
6.1.2 Sitzungen
6.1.3 Transaktionen
6.1.4 Authentifizierung
6.2 Java-Klienten
6.2.1 IDE-Unterstützung und WSDL-Einsatz
6.2.2 SOAP-Nachrichtenaustausch

7 Fallbeispiele
7.1 De-/Serialisierung von Objekten
7.1.1 XML-Serialisierung als relationale Zerlegung
7.1.2 Beispiele
7.2 Datenaustausch
7.2.1 Export
7.2.2 Import
7.2.3 Beispiele