深入探索XQuery函数与表达式从基础语法到实际应用全面掌握XML数据查询技巧提升数据处理效率的实用指南助力开发者轻松应对复杂XML数据挑战

引言

XQuery是一种用于查询XML数据的函数式编程语言，它被设计用来从XML文档中提取和操作数据。作为W3C推荐的标准，XQuery在处理复杂XML数据时展现出强大的能力和灵活性。随着XML在各种企业应用、Web服务和数据交换中的广泛使用，掌握XQuery已成为数据处理专业人士的必备技能。

本文将全面介绍XQuery的函数与表达式，从基础语法到高级应用，帮助读者系统掌握这一强大的查询语言，提升XML数据处理的效率和准确性。无论您是初学者还是有经验的开发者，本文都能为您提供实用的知识和技巧，助您轻松应对复杂的XML数据挑战。

XQuery基础语法

XQuery概述

XQuery是一种用于查询XML数据的语言，其设计灵感来源于SQL和XPath。它允许开发者从XML文档中提取数据，进行转换，并生成新的XML文档或其他格式的输出。XQuery的核心优势在于其强大的查询能力和灵活的数据处理功能。

基本语法规则

XQuery的基本语法结构清晰且易于理解。以下是一些基本规则：

XQuery表达式：XQuery由表达式组成，每个表达式都可以返回一个值或一个序列。
大小写敏感：XQuery是大小写敏感的语言，关键字、函数名和变量名都区分大小写。
注释：XQuery支持两种注释方式：
- 单行注释：(: 这是一个单行注释 :)
- 多行注释：(: 这是一个多行注释 :)
变量声明：使用$符号声明变量，例如：let $x := "Hello World"

下面是一个简单的XQuery示例：

(: 简单的XQuery示例 :) let $message := "Hello, XQuery!" return $message

表达式类型

XQuery支持多种表达式类型，主要包括：

字面量：直接表示值的表达式，如字符串、数字、布尔值等。
变量引用：使用$符号引用变量，如$variable。
路径表达式：用于在XML文档中导航，如/bookstore/book/title。
函数调用：调用内置或自定义函数，如fn:concat("Hello", "World")。
构造器：用于创建新的XML节点，如<element>content</element>。

示例：

(: 不同类型的表达式示例 :) let $greeting := "Hello" (: 变量引用 :) let $number := 42 (: 数字字面量 :) let $isTrue := true() (: 布尔值函数调用 :) let $element := <message>{$greeting}</message> (: 元素构造器 :) return ( $greeting, $number, $isTrue, $element )

XQuery函数详解

内置函数

XQuery提供了丰富的内置函数库，这些函数涵盖字符串操作、数值计算、日期时间处理、节点操作等多个方面。以下是一些常用的内置函数类别：

字符串函数：
- fn:string(): 将值转换为字符串
- fn:concat(): 连接字符串
- fn:substring(): 提取子字符串
- fn:string-length(): 返回字符串长度
- fn:upper-case(): 转换为大写
- fn:lower-case(): 转换为小写
数值函数：
- fn:number(): 将值转换为数字
- fn:abs(): 绝对值
- fn:round(): 四舍五入
- fn:floor(): 向下取整
- fn:ceiling(): 向上取整
节点函数：
- fn:name(): 返回节点名称
- fn:local-name(): 返回节点的本地名称
- fn:namespace-uri(): 返回节点的命名空间URI
- fn:data(): 返回节点的类型化值
序列函数：
- fn:index-of(): 返回序列中某项的索引
- fn:distinct-values(): 返回序列中的不同值
- fn:count(): 返回序列中的项数
- fn:empty(): 检查序列是否为空

示例：

(: 字符串函数示例 :) let $text := "Hello, XQuery World!" return ( fn:concat("Original text: ", $text), fn:concat("Uppercase: ", fn:upper-case($text)), fn:concat("Length: ", fn:string-length($text)), fn:concat("Substring: ", fn:substring($text, 8, 6)) )

自定义函数

除了内置函数，XQuery还允许开发者定义自己的函数。自定义函数使用declare function关键字声明，语法如下：

declare function prefix:function-name($parameter as datatype) as return-type { (: 函数体 :) function-implementation };

自定义函数示例：

(: 自定义函数示例 :) declare function local:calculate-discount($price as xs:decimal, $discount-rate as xs:decimal) as xs:decimal { $price * (1 - $discount-rate) }; (: 使用自定义函数 :) let $original-price := 100.00 let $discount-rate := 0.20 let $final-price := local:calculate-discount($original-price, $discount-rate) return ( <price> <original>{$original-price}</original> <discount-rate>{$discount-rate}</discount-rate> <final>{$final-price}</final> </price> )

常用函数示例

以下是一些常用函数的实际应用示例：

字符串处理：

(: 字符串处理示例 :) let $full-name := "John Doe" let $first-name := fn:substring-before($full-name, " ") let $last-name := fn:substring-after($full-name, " ") return <person> <first>{$first-name}</first> <last>{$last-name}</last> <full>{$full-name}</full> </person>

数值计算：

(: 数值计算示例 :) let $prices := (12.99, 24.95, 8.50, 19.99) let $total := fn:sum($prices) let $average := $total div fn:count($prices) let $rounded-average := fn:round($average) return <statistics> <total>{$total}</total> <count>{fn:count($prices)}</count> <average>{$average}</average> <rounded-average>{$rounded-average}</rounded-average> </statistics>

日期时间处理：

(: 日期时间处理示例 :) let $current-date := fn:current-date() let $current-time := fn:current-time() let $current-datetime := fn:current-dateTime() let $year := fn:year-from-date($current-date) let $month := fn:month-from-date($current-date) let $day := fn:day-from-date($current-date) return <datetime-info> <date>{$current-date}</date> <time>{$current-time}</time> <datetime>{$current-datetime}</datetime> <year>{$year}</year> <month>{$month}</month> <day>{$day}</day> </datetime-info>

路径表达式与导航

绝对路径与相对路径

路径表达式是XQuery中用于在XML文档中导航的核心机制，它基于XPath语法。路径表达式可以分为绝对路径和相对路径：

绝对路径：从文档根节点开始的路径，以斜杠(/)开头。
- 示例：/bookstore/book/title 表示从文档根开始，选择bookstore元素下的所有book元素的title子元素。
相对路径：从当前上下文节点开始的路径，不以斜杠开头。
- 示例：book/title 表示从当前节点开始，选择其book子元素的title子元素。

假设我们有以下XML文档：

<bookstore> <book category="fiction"> <title lang="en">Harry Potter</title> <author>J.K. Rowling</author> <year>2005</year> <price>29.99</price> </book> <book category="children"> <title lang="en">The Wonderful Wizard of Oz</title> <author>L. Frank Baum</author> <year>1900</year> <price>15.99</price> </book> </bookstore>

路径表达式示例：

(: 绝对路径示例 :) let $titles := /bookstore/book/title return <results> <description>所有书籍的标题（使用绝对路径）</description> {$titles} </results> (: 相对路径示例 - 假设当前上下文是bookstore元素 :) let $bookstore := /bookstore return <results> <description>所有书籍的标题（使用相对路径）</description> {$bookstore/book/title} </results>

谓词使用

谓词（Predicate）是用于过滤节点的条件表达式，放在方括号[]中。谓词可以基于位置、属性值或节点内容进行过滤。

基于位置的过滤：
- /bookstore/book[1]：选择第一个book元素
- /bookstore/book[last()]：选择最后一个book元素
- /bookstore/book[position() < 3]：选择前两个book元素
基于属性值的过滤：
- /bookstore/book[@category='fiction']：选择category属性为’fiction’的book元素
- /bookstore/book[@price > 20]：选择price属性大于20的book元素
基于节点内容的过滤：
- /bookstore/book[price > 20]：选择price子元素值大于20的book元素
- /bookstore/book[author = 'J.K. Rowling']：选择author子元素为’J.K. Rowling’的book元素

谓词使用示例：

(: 谓词使用示例 :) let $books := /bookstore return <results> <first-book>{$books/book[1]}</first-book> <fiction-books>{$books/book[@category='fiction']}</fiction-books> <expensive-books>{$books/book[price > 20]}</expensive-books> <books-by-rowling>{$books/book[author = 'J.K. Rowling']}</books-by-rowling> </results>

轴导航

轴（Axis）定义了相对于当前节点的节点集。XQuery支持多种轴，用于在不同方向上导航XML文档。以下是一些常用的轴：

child轴：选择当前节点的所有子节点（默认轴）。
- 示例：child::book 或简写为 book
attribute轴：选择当前节点的所有属性。
- 示例：attribute::category 或简写为 @category
parent轴：选择当前节点的父节点。
- 示例：parent::* 或简写为 ..
ancestor轴：选择当前节点的所有祖先节点（父节点、祖父节点等）。
- 示例：ancestor::*
descendant轴：选择当前节点的所有后代节点（子节点、孙节点等）。
- 示例：descendant::*
following-sibling轴：选择当前节点之后的所有兄弟节点。
- 示例：following-sibling::*
preceding-sibling轴：选择当前节点之前的所有兄弟节点。
- 示例：preceding-sibling::*

轴导航示例：

(: 轴导航示例 :) let $bookstore := /bookstore let $first-book := $bookstore/book[1] return <results> <child-nodes>{$first-book/child::*}</child-nodes> <attributes>{$first-book/attribute::*}</attributes> <parent>{$first-book/parent::*}</parent> <author-parent>{$first-book/author/parent::*}</author-parent> <following-siblings>{$first-book/following-sibling::*}</following-siblings> </results>

FLWOR表达式详解

FLWOR表达式是XQuery中最强大和最常用的功能之一，它类似于SQL中的SELECT-FROM-WHERE语句，用于查询和转换XML数据。FLWOR是”For, Let, Where, Order by, Return”的缩写。

FOR子句

FOR子句用于迭代一个序列，并将每个项绑定到一个变量。它是FLWOR表达式的核心部分，用于遍历XML文档中的节点集。

语法：

for $variable in expression

示例：

(: FOR子句示例 :) for $book in /bookstore/book return $book/title

这个表达式会遍历所有的book元素，并返回每个book元素的title子元素。

FOR子句还支持多个变量的迭代：

(: 多变量FOR子句示例 :) for $book in /bookstore/book, $author in $book/author return <book-author> {$book/title} {$author} </book-author>

LET子句

LET子句用于将变量绑定到表达式的结果，与FOR子句不同，LET子句不会迭代，而是将整个序列绑定到变量。

语法：

let $variable := expression

示例：

(: LET子句示例 :) let $books := /bookstore/book let $count := count($books) return <result> <total-books>{$count}</total-books> <books>{$books}</books> </result>

FOR和LET可以结合使用：

(: FOR和LET结合示例 :) for $book in /bookstore/book let $title := $book/title let $price := $book/price let $discounted-price := $price * 0.9 (: 10%折扣 :) return <book> {$title} <original-price>{$price}</original-price> <discounted-price>{$discounted-price}</discounted-price> </book>

WHERE子句

WHERE子句用于过滤结果，只有满足条件的项才会被包含在结果中。

语法：

where condition

示例：

(: WHERE子句示例 :) for $book in /bookstore/book where $book/price > 20 return $book/title

WHERE子句可以包含复杂的条件表达式：

(: 复杂WHERE条件示例 :) for $book in /bookstore/book where $book/price > 15 and $book/@category = 'fiction' or $book/year < 1950 return <book> {$book/title} <price>{$book/price}</price> <category>{$book/@category}</category> </book>

ORDER BY子句

ORDER BY子句用于对结果进行排序，可以按升序（ascending）或降序（descending）排序。

语法：

order by expression [ascending|descending]

示例：

(: ORDER BY子句示例 :) for $book in /bookstore/book order by $book/price descending return <book> {$book/title} <price>{$book/price}</price> </book>

ORDER BY子句可以按多个条件排序：

(: 多条件排序示例 :) for $book in /bookstore/book order by $book/@category ascending, $book/price descending return <book> <category>{$book/@category}</category> {$book/title} <price>{$book/price}</price> </book>

RETURN子句

RETURN子句用于构造FLWOR表达式的结果。它可以是任何XQuery表达式，通常用于构造新的XML节点。

语法：

return expression

示例：

(: RETURN子句示例 :) for $book in /bookstore/book where $book/price > 15 order by $book/price descending return <book category="{$book/@category}"> <title>{$book/title/text()}</title> <author>{$book/author/text()}</author> <year>{$book/year/text()}</year> <price>{$book/price/text()}</price> </book>

完整FLWOR表达式示例

以下是一个完整的FLWOR表达式示例，它从bookstore中选择价格大于15的书籍，按类别和价格排序，并生成一个新的XML文档：

(: 完整FLWOR表达式示例 :) let $bookstore := /bookstore return <expensive-books> <description>Books priced above $15, sorted by category and price</description> { for $book in $bookstore/book where $book/price > 15 order by $book/@category ascending, $book/price descending return <book category="{$book/@category}"> <title>{$book/title/text()}</title> <author>{$book/author/text()}</author> <year>{$book/year/text()}</year> <price>{$book/price/text()}</price> </book> } </expensive-books>

条件表达式与循环

IF-THEN-ELSE语句

XQuery提供了条件表达式if-then-else，用于根据条件执行不同的操作。这与许多编程语言中的if-else语句类似。

语法：

if (condition) then expression1 else expression2

示例：

(: IF-THEN-ELSE示例 :) for $book in /bookstore/book return <book> {$book/title} <price-status> { if ($book/price > 20) then "Expensive" else if ($book/price > 10) then "Moderate" else "Affordable" } </price-status> </book>

IF-THEN-ELSE表达式可以嵌套使用：

(: 嵌套IF-THEN-ELSE示例 :) for $book in /bookstore/book let $price := $book/price let $category := $book/@category return <book> {$book/title} <recommendation> { if ($category = 'fiction') then if ($price < 15) then "Highly recommended" else "Recommended" else if ($category = 'children') then if ($price < 10) then "Great value" else "Consider" else "Check reviews" } </recommendation> </book>

量化表达式

量化表达式用于测试序列中的项是否满足某个条件。XQuery提供了两种量化表达式：some和every。

SOME表达式：如果序列中至少有一项满足条件，则返回true。
- 语法：some $variable in sequence satisfies condition
EVERY表达式：如果序列中的所有项都满足条件，则返回true。
- 语法：every $variable in sequence satisfies condition

示例：

(: 量化表达式示例 :) let $books := /bookstore/book let $has-expensive-book := some $book in $books satisfies $book/price > 25 let $all-recent-books := every $book in $books satisfies $book/year > 2000 return <results> <has-expensive-book>{$has-expensive-book}</has-expensive-book> <all-recent-books>{$all-recent-books}</all-recent-books> </results>

迭代处理

XQuery提供了多种方式来迭代处理序列中的项，除了前面提到的FOR子句外，还可以使用fn:for-each函数。

fn:for-each函数接受一个序列和一个函数作为参数，对序列中的每个项应用该函数。

语法：

fn:for-each(sequence, function)

示例：

(: fn:for-each示例 :) let $books := /bookstore/book let $processed-books := fn:for-each($books, function($book) { <processed-book> {$book/title} <price-in-eur>{$book/price * 0.85}</price-in-eur> (: 假设汇率为1 USD = 0.85 EUR :) </processed-book> }) return <results> {$processed-books} </results>

还可以使用简单的FOR表达式进行迭代处理：

(: FOR迭代处理示例 :) let $books := /bookstore/book return <book-summaries> { for $book at $position in $books return <summary id="{$position}"> <title>{$book/title/text()}</title> <author>{$book/author/text()}</author> <price>{$book/price/text()}</price> </summary> } </book-summaries>

实际应用案例

数据提取与转换

XQuery最常用的场景之一是从XML文档中提取数据并将其转换为其他格式。以下是一个实际案例，将XML书籍数据转换为HTML表格：

(: XML到HTML转换示例 :) let $books := /bookstore/book return <html> <head> <title>Book Catalog</title> <style> table {{ border-collapse: collapse; width: 100%; }} th, td {{ border: 1px solid #ddd; padding: 8px; text-align: left; }} th {{ background-color: #f2f2f2; }} tr:nth-child(even) {{ background-color: #f9f9f9; }} </style> </head> <body> <h1>Book Catalog</h1> <table> <tr> <th>Title</th> <th>Author</th> <th>Category</th> <th>Year</th> <th>Price</th> </tr> { for $book in $books order by $book/title ascending return <tr> <td>{$book/title/text()}</td> <td>{$book/author/text()}</td> <td>{$book/@category}</td> <td>{$book/year/text()}</td> <td>${$book/price/text()}</td> </tr> } </table> </body> </html>

另一个常见的数据转换案例是将XML转换为JSON格式：

(: XML到JSON转换示例 :) let $books := /bookstore/book return fn:concat("{ ""books"": [ ", fn:string-join( for $book in $books return fn:concat(' { "title": "', $book/title/text(), '", "author": "', $book/author/text(), '", "category": "', $book/@category, '", "year": ', $book/year/text(), ', "price": ', $book/price/text(), ' }'), ", " ), " ] }")

XML数据更新

XQuery不仅可以查询XML数据，还可以用于更新XML数据。以下是一些更新操作的示例：

修改元素值：

(: 修改元素值示例 :) copy $bookstore := /bookstore modify ( for $book in $bookstore/book where $book/title = "Harry Potter" return replace value of node $book/price with "24.99" ) return $bookstore

添加新元素：

(: 添加新元素示例 :) copy $bookstore := /bookstore modify ( insert node <book category="science"> <title lang="en">A Brief History of Time</title> <author>Stephen Hawking</author> <year>1988</year> <price>18.99</price> </book> into $bookstore ) return $bookstore

删除元素：

(: 删除元素示例 :) copy $bookstore := /bookstore modify ( delete node $bookstore/book[title = "The Wonderful Wizard of Oz"] ) return $bookstore

重命名元素：

(: 重命名元素示例 :) copy $bookstore := /bookstore modify ( for $book in $bookstore/book return rename node $book/author as "writer" ) return $bookstore

与数据库集成

XQuery常用于与XML数据库（如BaseX、eXist-db或MarkLogic）集成，以查询和管理存储在数据库中的XML数据。以下是一个模拟数据库查询的示例：

(: 模拟数据库查询示例 :) (: 假设我们有一个包含多本书籍的数据库，我们需要查询特定条件的书籍 :) (: 定义查询参数 :) let $min-price := 15 let $max-price := 30 let $category := "fiction" let $author-pattern := "Rowling" (: 执行查询 :) let $matching-books := for $book in /bookstore/book where $book/price >= $min-price and $book/price <= $max-price and $book/@category = $category and fn:contains($book/author, $author-pattern) order by $book/price ascending return $book (: 生成结果报告 :) return <query-results> <parameters> <min-price>{$min-price}</min-price> <max-price>{$max-price}</max-price> <category>{$category}</category> <author-pattern>{$author-pattern}</author-pattern> </parameters> <result-count>{count($matching-books)}</result-count> <books> {$matching-books} </books> </query-results>

性能优化技巧

在处理大型XML文档时，XQuery的性能优化非常重要。以下是一些性能优化技巧：

使用谓词尽早过滤数据：

(: 性能优化：尽早过滤数据 :) (: 不好的做法 - 先获取所有书籍，然后再过滤 :) let $all-books := /bookstore/book let $filtered-books := $all-books[price > 20] return $filtered-books/title (: 好的做法 - 在路径表达式中直接过滤 :) let $filtered-books := /bookstore/book[price > 20] return $filtered-books/title

避免不必要的节点遍历：

(: 性能优化：避免不必要的节点遍历 :) (: 不好的做法 - 多次遍历相同的节点 :) for $book in /bookstore/book[price > 20] return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$book/price/text()}</price> <discount-price>{$book/price * 0.9}</discount-price> </book> (: 好的做法 - 使用LET子句缓存变量 :) for $book in /bookstore/book[price > 20] let $price := $book/price/text() return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$price}</price> <discount-price>{$price * 0.9}</discount-price> </book>

使用索引（如果数据库支持）：

(: 性能优化：使用索引 :) (: 假设数据库在category属性上建立了索引 :) let $fiction-books := /bookstore/book[@category = 'fiction'] return count($fiction-books)

避免使用通配符：

(: 性能优化：避免使用通配符 :) (: 不好的做法 - 使用通配符 :) let $elements := /bookstore/book/* (: 好的做法 - 明确指定元素名称 :) let $elements := /bookstore/book/(title|author|year|price) return $elements

使用高效的字符串处理：

(: 性能优化：使用高效的字符串处理 :) (: 不好的做法 - 使用多个字符串函数 :) for $book in /bookstore/book let $title := fn:substring-after(fn:substring-before($book/title, " ("), "The ") return $title (: 好的做法 - 使用正则表达式或更高效的字符串处理 :) for $book in /bookstore/book let $title := fn:replace($book/title, "^The (.+) (.*$", "$1") return $title

高级主题

模块化编程

XQuery支持模块化编程，允许将代码组织为可重用的模块。模块可以包含函数、变量和其他定义。

库模块：

库模块以module namespace声明开头，定义了一组可重用的函数和变量。

示例库模块（library.xq）：

(: 库模块示例 :) module namespace book-utils = "http://example.com/book-utils"; declare function book-utils:calculate-discount($price as xs:decimal, $discount-rate as xs:decimal) as xs:decimal { $price * (1 - $discount-rate) }; declare function book-utils:format-price($price as xs:decimal) as xs:string { fn:concat("$", fn:format-number($price, "#,##0.00")) }; declare function book-utils:book-summary($book as element(book)) as element(summary) { <summary> <title>{$book/title/text()}</title> <author>{$book/author/text()}</author> <formatted-price>{book-utils:format-price($book/price)}</formatted-price> </summary> };

主模块：

主模块可以导入库模块并使用其中定义的函数。

示例主模块：

(: 主模块示例 :) import module namespace book-utils = "http://example.com/book-utils" at "library.xq"; let $books := /bookstore/book return <book-reports> { for $book in $books let $discounted-price := book-utils:calculate-discount($book/price, 0.1) return <book> {book-utils:book-summary($book)} <discounted-price>{book-utils:format-price($discounted-price)}</discounted-price> </book> } </book-reports>

错误处理

XQuery提供了错误处理机制，允许捕获和处理运行时错误。主要使用try/catch表达式。

语法：

try { (: 可能出错的表达式 :) } catch * { (: 错误处理代码 :) }

示例：

(: 错误处理示例 :) let $books := /bookstore/book return <results> { for $book in $books return try { let $price := xs:decimal($book/price) let $discounted-price := $price * 0.9 return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$price}</price> <discounted-price>{$discounted-price}</discounted-price> </book> } catch * { <error> <title>{$book/title/text()}</title> <message>Invalid price value: {$book/price/text()}</message> <error-code>{$err:code}</error-code> <error-description>{$err:description}</error-description> </error> } } </results>

与其他技术集成

XQuery可以与其他技术集成，扩展其功能和应用场景。

与XSLT集成：

XQuery可以调用XSLT转换，反之亦然。

(: XQuery调用XSLT示例 :) let $xml := /bookstore let $xslt := fn:doc("transform.xsl") return xdmp:xslt-eval($xslt, $xml) (: 假设使用MarkLogic的xdmp:xslt-eval函数 :)

与Web服务集成：

XQuery可以调用RESTful Web服务并处理返回的XML或JSON数据。

(: 调用RESTful Web服务示例 :) let $response := http:send-request( <http:request method="get" href="https://api.example.com/books"> <http:header name="Accept" value="application/xml"/> </http:request> ) let $books := $response[2] (: 假设响应的第二部分是XML数据 :) return <imported-books> {for $book in $books/book return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <author>{$book/author/text()}</author> </book> } </imported-books>

与数据库集成：

XQuery可以与关系数据库集成，通过SQL查询获取数据并将其转换为XML。

(: 与关系数据库集成示例 :) let $connection := sql:connect("jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore", "user", "password") let $result := sql:execute($connection, "SELECT title, author, price FROM books WHERE price > 20") return <expensive-books> {for $row in $result/sql:row return <book> <title>{$row/sql:title/text()}</title> <author>{$row/sql:author/text()}</author> <price>{$row/sql:price/text()}</price> </book> } </expensive-books>

最佳实践与性能优化

代码组织与可读性

编写清晰、可维护的XQuery代码是提高开发效率的关键。以下是一些最佳实践：

使用有意义的变量名：

(: 好的做法 - 使用有意义的变量名 :) let $expensive-books := /bookstore/book[price > 20] return count($expensive-books) (: 不好的做法 - 使用不清晰的变量名 :) let $x := /bookstore/book[price > 20] return count($x)

添加注释：

(: 添加注释示例 :) (: 查找价格超过20的书籍并计算总数 :) let $expensive-books := /bookstore/book[price > 20] (: 过滤价格超过20的书籍 :) let $count := count($expensive-books) (: 计算书籍数量 :) return $count

格式化代码：

(: 格式化代码示例 :) (: 好的做法 - 格式化良好的代码 :) for $book in /bookstore/book where $book/price > 20 order by $book/title ascending return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$book/price/text()}</price> </book> (: 不好的做法 - 未格式化的代码 :) for $book in /bookstore/book where $book/price > 20 order by $book/title ascending return <book><title>{$book/title/text()}</title><price>{$book/price/text()}</price></book>

性能优化策略

处理大型XML文档时，性能优化尤为重要。以下是一些高级性能优化策略：

使用适当的索引：

(: 使用索引优化查询 :) (: 假设数据库在price元素上建立了索引 :) let $expensive-books := /bookstore/book[price > 20] return $expensive-books/title

避免使用//轴：

(: 避免使用//轴 :) (: 不好的做法 - 使用//轴 :) let $titles := //title (: 好的做法 - 使用具体路径 :) let $titles := /bookstore/book/title return $titles

使用FLWOR表达式而不是XPath：

(: 使用FLWOR表达式而不是XPath :) (: 不好的做法 - 复杂的XPath表达式 :) let $result := /bookstore/book[price > 20 and @category = 'fiction']/title (: 好的做法 - 使用FLWOR表达式 :) let $result := for $book in /bookstore/book where $book/price > 20 and $book/@category = 'fiction' return $book/title return $result

使用变量缓存重复计算：

(: 使用变量缓存重复计算 :) (: 不好的做法 - 重复计算 :) for $book in /bookstore/book return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$book/price/text()}</price> <discounted-price>{$book/price/text() * 0.9}</discounted-price> <tax>{$book/price/text() * 0.08}</tax> </book> (: 好的做法 - 使用变量缓存 :) for $book in /bookstore/book let $price := $book/price/text() return <book> <title>{$book/title/text()}</title> <price>{$price}</price> <discounted-price>{$price * 0.9}</discounted-price> <tax>{$price * 0.08}</tax> </book>

安全性考虑

在处理XML数据时，安全性是一个重要的考虑因素。以下是一些安全性最佳实践：

防止XML注入：

(: 防止XML注入示例 :) (: 不好的做法 - 直接拼接用户输入 :) let $user-input := "Harry Potter</title><script>alert('xss')</script><title>" let $query := fn:concat("/bookstore/book[title = '", $user-input, "']") return fn:eval($query) (: 好的做法 - 使用参数化查询或转义输入 :) let $user-input := "Harry Potter</title><script>alert('xss')</script><title>" let $escaped-input := fn:replace($user-input, "[<>'""]", "") let $books := /bookstore/book[title = $escaped-input] return $books

限制资源使用：

(: 限制资源使用示例 :) (: 设置超时和内存限制 :) declare option xdmp:timeout "30"; (: 30秒超时 :) declare option xdmp:memory "100"; (: 100MB内存限制 :) let $large-document := fn:doc("large.xml") return count($large-document//node())

验证输入数据：

(: 验证输入数据示例 :) declare function local:validate-price($price as xs:string) as xs:decimal? { if (fn:matches($price, "^d+(.d{1,2})?$")) then xs:decimal($price) else fn:error(xs:QName("INVALID_PRICE"), "Invalid price format", $price) }; let $price := "19.99" let $validated-price := local:validate-price($price) return $validated-price