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IntroducciónEl presente documento, contiene una introducción a conceptos de XML y su manejo en base de datos.Luego de la d...
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La "declaración de tipo de documento" define qué tipo de documento estamos creando para serprocesado correctamente. Es dec...
El XML es sensible a mayúsculas y minúsculas. Existe un conjunto de caracteres llamados espacios enblanco (espacios, tabul...
Secciones CDATAExiste otra construcción en XML que permite especificar datos, utilizando cualquier carácter, especial ono,...
 XQuery es un lenguaje estándar para combinar documentos, bases de datos, páginas Web y otrasformas de representación de ...
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Figura 06: Arquitectura de XML PUREFuente: (Sánchez, 2006)Funciones XML en DB2Consultas SQL/XMLComo lo indica su nombre, S...
Figura 07: Ejemplo de XMLATTRIBUTESFuente: (IBM, 2013)XMLCOMMENTLa función XMLCOMMENT devuelve un valor XML con un único n...
Figura 09: Ejemplo de XMLDOCUMENTFuente: (IBM, 2013)XMLELEMENTLa función XMLELEMENT devuelve un valor XML que es un nodo d...
Figura 11: Ejemplo de XMLFORESTFuente: (IBM, 2013)XMLNAMESPACESLa declaración XMLNAMESPACES construye las declaraciones de...
XMLPARSELa función XMLPARSE analiza el argumento como un documento XML y devuelve un valor XML.Figura 12: Ejemplo de XMLPA...
o Parte de la cláusula GENERATE KEY USING o RANGE THROUGH de la sentencia CREATEINDEX EXTENSION (SQLSTATE 428E3)o Parte de...
XMLVALIDATELa función XMLVALIDATE devuelve una copia del valor de entrada XML aumentado con la informaciónobtenida a parti...
ConclusiónLos gestores de base de datos modernos ofrecen funcionalidades nativas para el manejo de XML, el utilizarcorrect...
AnexosFigura Anexo 1: Estándar SQL 9075Fuente: (Costilla, 2011)
Bibliografíaasptutor. (04 de 2013). http://www.asptutor.com/xml/index1.asp. Obtenido dehttp://www.asptutor.com/xml/index1....
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XML Básico DB2

  1. 1. Universidad CenfotecMaestría en Base de datosCurso:Programación avanzada de base de datosProfesor:Mario ChacónInvestigaciónXML en Base de datosAlumnoLópez Portillo, José AhiasAbril del 2013
  2. 2. ContenidoIntroducción..................................................................................................................................................3XML en base de datos...................................................................................................................................3Ventajas del XML ......................................................................................................................................3Estructura de un documento XML............................................................................................................3Documentos XML bien formados y control de errores ............................................................................5Partes de un documento XML...................................................................................................................5Prólogo..................................................................................................................................................5Cuerpo...................................................................................................................................................5Elementos .............................................................................................................................................6Atributos ...............................................................................................................................................6Entidades predefinidas .........................................................................................................................6Secciones CDATA...................................................................................................................................7Comentarios..........................................................................................................................................7¿Qué es SQL/XML?....................................................................................................................................7XQuery ......................................................................................................................................................7XPath.........................................................................................................................................................8Base de datos XML....................................................................................................................................8Gestores XML Enable ............................................................................................................................8Gestores XML nativo.............................................................................................................................8XML en DB2...............................................................................................................................................9Funciones XML en DB2........................................................................................................................10Conclusión...................................................................................................................................................17Recomendación ..........................................................................................................................................17Anexos.........................................................................................................................................................18Bibliografía..................................................................................................................................................19
  3. 3. IntroducciónEl presente documento, contiene una introducción a conceptos de XML y su manejo en base de datos.Luego de la definición de conceptos básicos de XML, el desarrollo de este documento se centra en suaplicación en DB2 y funciones de sistema para la manipulación de XML.XML en base de datos(Wikipedia, 2013) XML, siglas en inglés de eXtensible Markup Language (lenguaje de marcas extensible),es un lenguaje de marcas desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C). Deriva del lenguajeSGML y permite definir la gramática de lenguajes específicos (de la misma manera que HTML es a su vezun lenguaje definido por SGML) para estructurar documentos grandes. A diferencia de otros lenguajes,XML da soporte a bases de datos, siendo útil cuando varias aplicaciones se deben comunicar entre sí ointegrar información. (Bases de datos Silberschatz).Ventajas del XML Es extensible: Después de diseñado y puesto en producción, es posible extender XML con laadición de nuevas etiquetas, de modo que se pueda continuar utilizando sin complicación alguna. El analizador es un componente estándar, no es necesario crear un analizador específico paracada versión de lenguaje XML. Esto posibilita el empleo de cualquiera de los analizadoresdisponibles. De esta manera se evitan bugs y se acelera el desarrollo de aplicaciones. Si un tercero decide usar un documento creado en XML, es sencillo entender su estructura yprocesarla. Mejora la compatibilidad entre aplicaciones. Podemos comunicar aplicaciones dedistintas plataformas, sin que importe el origen de los datos, es decir, podríamos tener unaaplicación en Linux con una base de datos Postgres y comunicarla con otra aplicación en Windowsy Base de Datos MS-SQL Server. Transformamos datos en información, pues se le añade un significado concreto y los asociamos aun contexto, con lo cual tenemos flexibilidad para estructurar documentos.Estructura de un documento XML(cicei, 2013)Un documento XML tiene dos estructuras, una lógica y otra física.Físicamente, el documento está compuesto por unidades llamadas entidades. Una entidad puede hacerreferencia a otra entidad, causando que esta se incluya en el documento. Cada documento comienza conuna entidad documento, también llamada raíz. Lógicamente, el documento está compuesto dedeclaraciones, elementos, comentarios, referencias a caracteres e instrucciones de procesamiento, todoslos cuales están indicados por una marca explícita. Las estructuras lógica y física deben encajar de maneraadecuada:Los documentos XML se dividen en dos grupos, documentos bien formados y documentos válidos. Bien formados: Son todos los que cumplen las especificaciones del lenguaje respecto a las reglassintácticas sin estar sujetos a unos elementos fijados en un DTD. De hecho los documentos XML
  4. 4. deben tener una estructura jerárquica muy estricta y los documentos bien formados debencumplirla. Válidos: Además de estar bien formados, siguen una estructura y una semántica determinada porun DTD: sus elementos y sobre todo la estructura jerárquica que define el DTD, además de losatributos, deben ajustarse a lo que el DTD dicte.Figura 01: Ejemplo de XMLFuente (Creación Propia)Lo primero que tenemos que observar es la primera línea. Con ella deben empezar todos los documentosXML, ya que es la que indica que lo que la sigue es XML. Aunque es opcional, es recomendable incluirla.Puede tener varios atributos, algunos obligatorios y otros no: version: Indica la versión de XML usada en el documento. Es obligatorio ponerlo, a no ser que seaun documento externo a otro que ya lo incluía. encoding: La forma en que se ha codificado el documento. Se puede poner cualquiera, y dependedel parser el entender o no la codificación. Por defecto es UTF-8, aunque podrían ponerse otras,como UTF-16, US-ASCII, ISO-8859-1, etc. No es obligatorio salvo que sea un documento externo aotro principal. standalone: Indica si el documento va acompañado de un DTD ("no"), o no lo necesita ("yes"); enprincipio no hay porqué ponerlo, porque luego se indica el DTD si se necesita.
  5. 5. La "declaración de tipo de documento" define qué tipo de documento estamos creando para serprocesado correctamente. Es decir, definimos que declaración de tipo de documento (DTD) valida y definelos datos que contiene nuestro documento XML.Documentos XML bien formados y control de erroresLos documentos denominados como «bien formados» (del inglés well formed) son aquellos que cumplencon todas las definiciones básicas de formato y pueden, por lo tanto, analizarse correctamente porcualquier analizador sintáctico (parser) que cumpla con la norma. Se separa esto del concepto de validezque se explica más adelante.Los documentos han de seguir una estructura estrictamente jerárquica con lo que respecta a las etiquetasque delimitan sus elementos. Una etiqueta debe estar correctamente incluida en otra, es decir, lasetiquetas deben estar correctamente anidadas. Los elementos con contenido deben estar correctamentecerrados.Los documentos XML sólo permiten un elemento raíz del que todos los demás sean parte, es decir, solopueden tener un elemento inicial.Los valores atributos en XML siempre deben estar encerrados entre comillas simples o dobles.Partes de un documento XMLUn documento XML está formado por el prólogo y por el cuerpo del documento así como texto deetiquetas que contiene una gran variedad de efectos positivos o negativos en la referencia opcional a laque se refiere el documento, hay que tener mucho cuidado de esa parte de la gramática léxica para quese componga de manera uniforme.PrólogoAunque no es obligatorio, los documentos XML pueden empezar con unas líneas que describen la versiónXML, el tipo de documento y otras cosas.El prólogo de un documento XML contiene: Una declaración XML. Es la sentencia que declara al documento como un documento XML. Una declaración de tipo de documento. Enlaza el documento con su DTD (definición de tipo dedocumento), o el DTD puede estar incluido en la propia declaración o ambas cosas al mismotiempo. Uno o más comentarios e instrucciones de procesamiento.Figura 02: Ejemplo PrologoFuente: (Creación Propia)CuerpoA diferencia del prólogo, el cuerpo no es opcional en un documento XML, el cuerpo debe contener soloun elemento raíz, característica indispensable también para que el documento esté bien formado. Sinembargo es necesaria la adquisición de datos para su buen funcionamiento.
  6. 6. El XML es sensible a mayúsculas y minúsculas. Existe un conjunto de caracteres llamados espacios enblanco (espacios, tabuladores, retornos de carro, saltos de línea) que los procesadores XML tratan deforma diferente en el marcado XML.Es necesario asignar nombres a las estructuras, tipos de elementos, entidades, elementos particulares,etc. En XML los nombres tienen alguna característica en común.Las construcciones como etiquetas, referencias de entidad y declaraciones se denominan marcas; sonpartes del documento que el procesador XML espera entender. El resto del documento entre marcasson los datos «entendibles» por las personas.Figura 03: Ejemplo CuerpoFuente: (Creación Propia)ElementosLos elementos XML pueden tener contenido (más elementos, caracteres o ambos), o bien ser elementosvacíos.AtributosLos elementos pueden tener atributos, que son una manera de incorporar características o propiedadesa los elementos de un documento. Deben ir entre comillas.Figura 04: Ejemplo AtributoFuente: (Creación Propia)Entidades predefinidasEn XML 1.0, se definen cinco entidades para representar caracteres especiales y que no se interpretencomo marcado por el procesador XML. Es decir, que así podemos usar el carácter "<" sin que se interpretecomo el comienzo de una etiqueta XML, por ejemplo.Entidad Carácter&amp; &&lt; <&gt; >&apos; &quot; "Tabla 1: Entidades predefinidas en XMLFuente (asptutor, 2013)
  7. 7. Secciones CDATAExiste otra construcción en XML que permite especificar datos, utilizando cualquier carácter, especial ono, sin que se interprete como marcado XML. La razón de esta construcción llamada CDATA (CharacterData) es que a veces es necesario para los autores de documentos XML, poder leerlo fácilmente sin tenerque descifrar los códigos de entidades. Especialmente cuando son muchas.ComentariosA veces es conveniente insertar comentarios en el documento XML, que sean ignorados por el procesadode la información y las reproducciones del documento. Los comentarios tienen el mismo formato que loscomentarios de HTML. Es decir, comienzan por la cadena "<!--" y terminan con "-->".Figura 05: Ejemplo de ComentarioFuente: (Creación Propia)Se pueden introducir comentarios en cualquier lugar de la instancia o del prólogo, pero nunca dentro delas declaraciones, etiquetas, u otros comentarios.¿Qué es SQL/XML? SQL/XML es un estandard ANSI, ISO que incorpora XML dentro del lenguaje SQL de bases de datosobjeto-relacionales. SQL: 2003 es el estándar para acceder y manejar datos de bases de datos objetorelacionales. Lasempresas y los usuarios necesitan integrar sus datos XML en sus bases de datos objeto-relacionales, aprovechando las ventajosas facilidades de SQL. SQL/XML permite almacenar sus documentos XML en sus bases de datos objetorelacionales, paraconsultar dichos documentos mediante “Xpath” y “Xquery” y para “publicar” sus datos SQL en unformato de documentos XML.XQuery XQuery usa la estructura arbórea de XML para expresar consultas a todas estas fuentes de datos,bien estén físicamente almacenados en XML o bien sean vistos como XML vía un middleware. XQuery 1.1 describe un lenguaje consultivo aplicado a un amplio espectro de tipos de fuentes dedatos XML muy diversos.
  8. 8.  XQuery es un lenguaje estándar para combinar documentos, bases de datos, páginas Web y otrasformas de representación de información. XQuery cuenta con una amplia implementación, es potente y más fácil de aprender y mantenerque otros lenguajes alternativosXPathXQuery (soportado mediante XPath) es un lenguaje consultivo para que XML pueda extraer datos, alestilo de SQL en XORDB, o como SPARQL en la Web Semántica.Base de datos XML(wikipedia, 2013)Una base de datos XML constituye un sistema software que da persistencia a datosalmacenados en formato XML. Estos datos pueden ser interrogados, exportados y serializados. Las basesde datos XML están generalmente asociadas con las bases de datos documentales.Existen dos grandes clases de bases de datos XML: XML Enable: Estas base de datos pueden mapear XML en estructuras tradicionales de bases dedatos (como las relacionales ), aceptando XML como entrada y formateando en XML la salida, omás recientemente soportando tipos XML nativos en la propia base de datos. Esto implica que labase de datos procesa el XML internamente (lo opuesto a soportarlo mediante middleware). XML nativo (NXD): el modelo interno de estas bases de datos usa documentos XML como launidad elemental de almacenamiento, los cuales no han de almacenarse necesariamente enformato de texto.Gestores XML EnableSGBD XML-Enabled (Sistemas de administración de base de datos XML) desglosan un documento XML ensu correspondiente modelo relacional.Algunos de los principales Motores en el mercado: IBM DB2 (XML pure) Microsoft Sql Server Oracle PostgreSQLGestores XML nativo(Ortiz, 2013)Las bases de datos XML nativas son diseñadas para trabajar con XQL (eXtensible QueryLanguage), el cuál sirve un propósito similar a SQL en una base de datos relacional. XQL está diseñadopara trabajar con documentos XML jerárquicamente estructurados y puede proveer características deconsulta como filtros y joins. Los esquemas XML son implementados en bases de datos XML nativas pararegistrar reglas de almacenamiento e indexación de datos y para proveer y obtener información dealmacenamiento a los mecanismos de bases de datos XML nativas. Adicionalmente, todos los objetos en
  9. 9. una base de datos XML nativa son típicamente accesibles directamente mediante un URL. El trabajo conbases de datos XML nativas involucra dos pasos básicos: Describir los datos mediante Definiciones de Tipos de Datos (Document TypeDefinitions, DTD) oesquemas XML Definir un nuevo esquema de base de datos XML nativa XML o Mapa de Datos a usar paraalmacenamiento y obtención de datos.Algunos de los principales Motores en el mercado: TotalXML OpenLink Tamino XML Server Berkeley DB de OracleXML en DB2(IBM, 2013)El DB2 proporciona los tipos de datos XML para almacenar documentos XML bien formados.Los valores en las columnas XML son almacenados en una representación interna diferente a los tipos dedatos de cadena de caracteres. Para almacenar datos XML en una columna de tipo de datos XML, los datosdeben ser transformados usando la función XMLPARSE. Un valor de datos de tipo XML puedetransformarse en un valor de cadena de caracteres serializada, representante del documento XML queusa la función XMLSERIALIZE.DB2 proporciona muchas otras funciones integradas para manipular tipos de datos XML.Desde la versión 9 DB2 incorpora una nueva Tecnología llamada XML pure, cuyas características son: XML es un tipo de dato. XML se gestiona y almacena en un contenedor separado. XML se valida con schemas en la base de datos. Incluye funciones para transformar XML en SQL y viceversa. Incorpora procedimientos para generar documentos XML en tablas. XML se indexa para agilizar búsquedas y recuperación de datos.
  10. 10. Figura 06: Arquitectura de XML PUREFuente: (Sánchez, 2006)Funciones XML en DB2Consultas SQL/XMLComo lo indica su nombre, SQL/XML sirve como puente entre los mundos SQL y XML. Evolucionó comoparte del estándar SQL y ahora incluye especificaciones para incrustar expresiones XQuery o XPath dentrode instrucciones SQL. XPath es un lenguaje que permite navegar por un documento XML para buscardiferentes elementos y atributos. XQuery es compatible con XPath.Es importante destacar que las expresiones XQuery (y XPath) distinguen mayúsculas de minúsculas. Porejemplo, una expresión XQuery que hacer referencia al elemento XML "zip" no se aplicará a los elementosXML denominados "ZIP" o "Zip". A veces, esta distinción entre mayúsculas y minúsculas es pasada por altopor los programadores SQL, ya que la sintaxis de consulta SQL les permite usar "zip", "ZIP" y "Zip" parareferirse al mismo nombre de columna.DB2 9 tiene más de 15 funciones SQL/XML que permiten buscar datos específicos dentro de losdocumentos XML, convertir datos relacionales en XML, convertir datos XML en relacionales y realizar otrastareas útiles.Algunas de las funciones de sistema que provee DB2 son:XMLATTRIBUTESLa función XMLATTRIBUTES construye los atributos XML a partir de los argumentos. Esta función sólo sepuede utilizar como argumento de la función XMLELEMENT. El resultado es una secuencia XML quecontiene un nodo de atributo XQuery para cada valor de entrada que no sea nulo.
  11. 11. Figura 07: Ejemplo de XMLATTRIBUTESFuente: (IBM, 2013)XMLCOMMENTLa función XMLCOMMENT devuelve un valor XML con un único nodo de comentario XQuery con elargumento de entrada como contenido.XMLCONCATLa función XMLCONCAT devuelve una secuencia que contiene la concatenación de un número variable deargumentos de entrada de XML.Figura 08: Ejemplo de XMLCONCATFuente: (IBM, 2013)XMLDOCUMENTLa función XMLDOCUMENT devuelve un valor XML con un único nodo de documento XQuery con ningunoo varios nodos hijo.
  12. 12. Figura 09: Ejemplo de XMLDOCUMENTFuente: (IBM, 2013)XMLELEMENTLa función XMLELEMENT devuelve un valor XML que es un nodo de elemento XQuery.Figura 10: Ejemplo de XMLELEMENTFuente: (IBM, 2013)XMLFORESTLa función XMLFOREST devuelve un valor XML que es una secuencia de nodos de elemento XQuery.Esta función toma un conjunto opcional de declaraciones de espacios de nombres y uno o variosargumentos que forman el contenido de nombre y elemento para uno o varios nodos de elemento. Elresultado es una secuencia XML que contiene una secuencia de nodos de elemento XQuery o el valornulo.El tipo de datos del resultado es XML. Si cualquiera de los argumentos expresión-contenido-elemento puede ser nulo, el resultado puede ser nulo; si todos los valores del argumento expresión-contenido-elemento son nulos y la opción NULL ON NULL está en vigor, el resultado es el valor nulo.La función XMLFOREST se puede expresar mediante XMLCONCAT y XMLELEMENT.
  13. 13. Figura 11: Ejemplo de XMLFORESTFuente: (IBM, 2013)XMLNAMESPACESLa declaración XMLNAMESPACES construye las declaraciones de espacios de nombres a partir de losargumentos. Esta declaración únicamente puede emplearse como argumento de funciones específicascomo XMLELEMENT, XMLFOREST y XMLTABLE. El resultado es una o varias declaraciones de espacios denombres XML que contienen espacios de nombres con ámbito para cada uno de los valores de entradano nulos.Figura 11: Ejemplo de XMLFORESTFuente: (IBM, 2013)
  14. 14. XMLPARSELa función XMLPARSE analiza el argumento como un documento XML y devuelve un valor XML.Figura 12: Ejemplo de XMLPARSEFuente: (IBM, 2013)XMLPILa función XMLPI devuelve un valor XML con un nodo de instrucción de proceso XQuery.Figura 13: Ejemplo de XMLPIFuente: (IBM, 2013)XMLQUERYLa función XMLQUERY devuelve un valor XML a partir de la evaluación de una expresión XQuery utilizandoposiblemente los argumentos de entrada especificados como variables XQuery. Restricciones de uso de XMLQUERY: La función XMLQUERY no puede formar parte de loselementos siguientes:o Parte de la cláusula ON asociada a un operador JOIN o una sentencia MERGE (SQLSTATE42972)
  15. 15. o Parte de la cláusula GENERATE KEY USING o RANGE THROUGH de la sentencia CREATEINDEX EXTENSION (SQLSTATE 428E3)o Parte de la cláusula FILTER USING de la sentencia CREATE FUNCTION (escalar externa) ola cláusula FILTER USING de la sentencia CREATE INDEX EXTENSION (SQLSTATE 428E4)o Parte de una restricción de comprobación o de una expresión de generación de columnas(SQLSTATE 42621)o Una cláusula-group-by (SQLSTATE 42822)o Un argumento de una función-columna (SQLSTATE 42607) XMLQUERY como subconsulta: Una expresión XMLQUERY que actúa como subconsulta puedeestar limitada por sentencias que restringen las subconsultas.XMLROWLa función XMLROW devuelve un valor XML con un único nodo de documento XQuery que contiene unnodo de elemento de nivel superior.Figura 14: Ejemplo de XMLPIFuente: (IBM, 2013)XMLSERIALIZELa función XMLSERIALIZE devuelve un valor XML serializado de los tipos de datos especificados, generadosa partir del argumento expresión-XML.XMLTEXTLa función XMLTEXT devuelve un valor XML con un único nodo de texto XQuery cuyo contenido es elargumento de entrada.Figura 15: Ejemplo de XMLTEXTFuente: (IBM, 2013)
  16. 16. XMLVALIDATELa función XMLVALIDATE devuelve una copia del valor de entrada XML aumentado con la informaciónobtenida a partir de la validación de esquema XML, incluidos los valores por omisión.Figura 16: Ejemplo de XMLTEXTFuente: (IBM, 2013)
  17. 17. ConclusiónLos gestores de base de datos modernos ofrecen funcionalidades nativas para el manejo de XML, el utilizarcorrectamente esas funcionalidades a nivel empresariales pueden ayudar a mejorar los procesosrelacionados al manejo de XML y la complejidad que estos significaban en el pasado.RecomendaciónLos analista de base de datos, deben analizar las necesidades relacionadas con el manejo de datos de tipoXML y analizar que gestor de base de datos, es el motor adecuado para sus requerimientos, aunque XMLno es un tema nuevo, muchos administradores de base de datos, carecen del conocimiento del soportenativo de muchos gestores y optan por manejar datos XML en forma de Texto o en forma de archivosfísico, esto no es óptimo y en muchos casos implican altos costos en el desarrollo de aplicaciones quedesean manejar información de este tipo.
  18. 18. AnexosFigura Anexo 1: Estándar SQL 9075Fuente: (Costilla, 2011)
  19. 19. Bibliografíaasptutor. (04 de 2013). http://www.asptutor.com/xml/index1.asp. Obtenido dehttp://www.asptutor.com/xml/index1.aspcicei. (04 de 2013). http://www.cicei.com/ocon/gsi/tutorial_xml/Estructura.html. Obtenido dehttp://www.cicei.com/ocon/gsi/tutorial_xml/Estructura.htmlCostilla, C. (2011). Introduccion A SQL/XML: SQL y XML funcionan conjuntamente. En C. Costilla. MAdrid:SINBAD-UPM Research Group.guillesql. (21 de Abril de 2013). guillesql. Obtenido de www.guillesql.es:http://www.guillesql.es/Articulos/XML_SQL_Server.aspxIBM. (04 de 2013). http://www.ibm.com/developerworks/ssa/data/tutorials/db2-cert7305/section2.html. Obtenido dehttp://www.ibm.com/developerworks/ssa/data/tutorials/db2-cert7305/section2.htmlIBM. (04 de 2013). IBM. Obtenido dehttp://pic.dhe.ibm.com/infocenter/db2luw/v9r7/index.jsp?topic=%2Fcom.ibm.db2.luw.sql.ref.doc%2Fdoc%2Fr0022197.html&lang%3DesOrtiz, M. N. (4 de 2013). http://es.scribd.com. Obtenido de http://es.scribd.com/doc/64763902/Bases-de-Datos-Nativas-XMLSánchez, L. A. (2006). IBM DB2 9 pureXML, base de datos híbrida XML Relacional. Chile: IBM.wikipedia. (04 de 2013). http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_XML. Obtenido dehttp://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_XML

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