一种基于XML数据库查询结果集缓存方案的设计与实现

摘要

随着XML应用的越来越广泛，数据的描述和存储越来越多的向XML格式迁移。对XML数据的查询和存储的研究也在逐渐的展开，基于XML数据格式的数据库也应运而生。在数据库中查询的优化是一个重要的研究方向，而缓存技术是一种提高查询速度的有效方法。通过对“热”数据进行缓存，可以有效地提高数据库的处理能力和响应速度，减少查询结果数据返回的时间。
　　针对XML数据库和XML数据的的特点，在现有的XML数据库数据查询过程的分析研究的基础上，分析了造成客户访问请求延时较大的根本原因，阐述采用缓存加速数据库访问的原理，然后提出并实现了一种基于XML数据库的客户端服务器双端缓存结构的设计方案。论文对缓存中俩个重要问题缓存替换策略和缓存一致性维护做出了分析和实现，在分析目前各种主流替换策略算法的优缺点的基础上，根据设计的缓存结构的特点，研究并设计了一种基于权值计算的缓存替换算法，可以有效地对缓存中的数据进行替换，使缓存能够自适应的有效地工作。根据双端缓存的特点设计并实现了一种按需请求策略的缓存一致性维护的方案，并在缓存中对事物的ACID特性进行有效的支持，在查询所需数据发现变化时，对缓存中的数据和服务器中的数据的一致性进行有效地维护，从而有效的提高服务器的查询性能，降低访问延迟，提高数据库系统的I/O性能。
　　最后对这种缓存结构进行了正确性和有效性验证。通过对缓存性能测试和分析，表明了论文提出的这种缓存结构能有效地提高XML数据的查询效率。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 国内外发展状况

1.4 论文的研究内容及结构安排

2 相关技术分析

2.1 XML简介

2.2 缓存技术

2.3 本章小结

3 查询结果集缓存方案的分析

3.1 XML数据库查询流程

3.2 结果集缓存方法

3.3 客户端服务器双端缓存

3.4 缓存禁用

3.5 本章小结

4 查询结果集缓存方案的设计与实现

4.1 缓存的基本架构

4.2 主要类的设计与实现

4.3 缓存替换策略

4.4 缓存一致性维护

4.5 本章小结

5 查询结果集缓存方案的测试

5.1 测试环境和配置

5.2 缓存功能测试

5.3 缓存性能测试

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献