多版本XML文档的查询处理

摘要

XML文件版本管理最主要的目的在于有效存储连续修改的XML文件，减少存储的成本，并且能快速地获取之前的XML文件版本和提供复杂查询的功能。本文利用时间性与空间性的概念，针对XML文件，给予XML树状结构上的每个节点位置编码、层号值和版本值。根据版本值，可以直接地获取之前的XML文件版本，并且利用位置编码和层号值来维护节点之间的结构关系。　　本文首先设计了新的节点编码方案和索引机制，给出管理多版本XML的解决方案，此方案允许直接取出某版本，不需要往前或往后推算。针对结构化连接，设计新的四元组索引结构。然后对结构化连接算法进行了深入的分析和研究，重点改进了Stack-Tree-Desc连接算法，在原有的基础上增加了版本信息，达到支持多版本查询的目的。最后研究了XQuery语言。讨论了XML查询数据模型，并在语义上进行扩充，使之支持多版本XML文档查询。　　查询问题是XML研究中急待解决的重要共性问题。结构化连接是XML查询处理的核心操作，目前已经提出了许多结构化连接的算法，但都不支持多版本的XML文档。本文深入研究结构化连接算法，并且进行扩充，使之支持多版本的XML文档。使用新的编码方案和扩展后的算法实现了对多版本XML文档的直接查询。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

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引 言

第一章绪论

1.1课题背景及来源

1.2国内外研究现状

1.2.1国外现状及技术发展趋势

1.2.2国内相关技术发展水平、现状

1.3本文研究内容和目标

1.4本文的组织结构

第二章XML查询处理相关研究

2.1 XML标准体系

2.2 XML查询语言

2.2.1XML查询的特点

2.2.2 XML查询语言的发展

2.3 XML查询研究现状

2.4 XML文件版本管理

2.5查询处理核心操作——结构化连接

2.6本章小结

第三章XML文档版本控制和索引模式设计

3.1 XML版本管理现有方法及其不足

3.1.1 UBCC版本管理机制

3.1.2页的有效性(PAGE USEFULNESS)

3.1.3变化检测

3.1.4管理DELTAS

3.1.5问题和不足

3.2 XML文件节点编码方案

3.2.1节点编码

3.2.2节点编码的优点

3.3数据模型及索引结构

3.3.1 XML文档树数据模型

3.3.2索引结构及其特点

3.4 XML版本管理解决方案

3.4.1 XML文档的版本机制

3.4.2存储结构及版本获取

3.5本章小结

第四章XML文件版本的查询处理

4.1模式匹配

4.1.1模式树

4.1.2查询代数树

4.1.3模式匹配定义

4.1.4模式树匹配

4.2基于结构化连接的匹配方法

4.3多版本结构化连接方法

4.3.1结构化连接定义

4.3.2基于栈的结构化连接基本结构

4.3.3算法描述

4.3.4算法正确性证明及时空复杂度分析

4.4 XML版本查询处理

4.5实验结果及分析

4.5.1实验环境

4.5.2查询操作框架

4.5.3实验结果及分析

4.6本章小结

第五章XML查询语言的扩展

5.1 XML数据模型

5.1.1 XQUERY数据模型

5.1.2 XQUERY查询处理过程

5.2 XQUERY语义扩展

5.2.1类型扩展

5.2.2函数扩展

5.3 XQUERY查询示例

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表的论文

致谢