基于签名的XML结构连接过滤技术研究

摘要

随着Internet技术的发展，越来越多的应用采用XML作为信息表示和数据交换的标准，这使得通过数据库技术对XML数据进行存储、查询等操作变得日益重要，同时也为数据库研究者提出了新的挑战。XML是一种半结构化语言，所以XML数据对象有着相对复杂的结构。它在本质上可以被看作一个数据树，文档的数据和内部结构在树中体现出来。 与传统数据库查询不同，XML数据库查询不仅查找数据，还查找数据之间的结构关系。路径表达式是一种能够很好地满足这些查询要求的途径。因此，基于路径表达式的查询问题成为XML数据查询的关键。而作为路径表达式中最基本的单元，“父子”和“祖先后代”关系查询也就成为XML查询的核心问题。最近，用结构连接算法处理这些结构关系十分流行。 本文在现有结构连接算法的基础上，首先利用XML文档的编码技术，提出了基于范围的签名过滤器及其结构连接算法，以提高结构连接的效率。然后，在范围签名过滤器的基础上，提出了带指针的签名过滤器以及相应的结构连接算法，有效地减少了参与连接的元素个数。最后，提出了一种优化的带指针的签名过滤器，以压缩指针的存储空间。实验结果表明，签名过滤技术可以极大地提高结构连接的效率。

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文摘

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第一章引言

1.1 XML

1.1.1 XML数据结构

1.1.2 DOM标准

1.1.3 DTD简介

1.2 XML查询语言

1.2.1 XPath查询语言

1.2.2 XQuery查询语言

1.2.3 XML路径表达式查询

1.3 XML结构连接查询

1.3.1 XML编码方法

1.3.2 XML结构连接查询相关方法

1.4本文研究内容与组织结构

第二章签名过滤技术

2.1过滤器技术

2.2签名技术

2.3签名过滤器

2.3.1过滤原理

2.3.2过滤器性能标准

第三章基于XML编码范围的签名过滤器

3.1基于范围的签名过滤器

3.2 XML结构连接过滤原理

3.2.1过滤后代元素

3.2.2过滤祖先元素

3.3基于签名过滤器的结构连接算法

3.4小结

第四章带有指针的签名过滤器及其优化

4.1带指针的签名过滤器

4.2指针签名过滤器的过滤和结构连接算法

4.2.1指针签名过滤器的过滤算法

4.2.2指针签名过滤器的结构连接算法

4.3指针签名过滤器的优化

4.3.1指针签名过滤器的压缩

4.3.2优化后的结构连接算法

4.4小结

第五章性能测试和分析

5.1测试环境

5.2不同查询对算法性能的影响

5.3签名过滤器的性能

5.4签名长度和文档大小对算法性能的影响

第六章结束语

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文