基于前缀编码XML查询新策略的研究

摘要

XML正迅速取代HTML成为Web上信息表示、集成和交换的标准。与HTML相比，XML具有简单、自我描述的特点，并且实现了内容、结构和表现三者的分离，更适合于Internet上数据表示和交换。近年来，XML在各种领域得到了广泛的应用，Web上，信息系统以及电子商务中涌现了大量的XML数据。XML逐渐成为信息数据表现和传输的标准。有效地加工、分析，处理和存储XML数据成为目前XML方向研究关注的热点问题，研究者们已经提出了多种XML的查询语言和存储管理技术。 而目前，在存储管理XML各种可能的方式中，基于关系的XML数据处理是一种可行而有前景的方式，受到了广泛的关注。但是基于关系存储的XML数据在处理XML复杂路径表达式查询时需要对多个子查询的中间结果作结构连接，这就需要在多个关系表上进行连接计算以实现结构关系的判断。这将导致XML数据查询所需要的I/O时间和计算工作量增加。而前缀编码各段字典有序性，其编码算法比较简单，不但可以很好保存双亲/子女，祖先/后裔结点之间的包含关系，更可以保存XML文档中结点之间位置关系的信息，因而可以成为方便的比较XML文档中任意两结点位置关系的工具。 利用前缀编码这些良好的特性，本文提出一个利用前缀编码来支持XIML数据查询的新策略。在这个策略中，本文提出一种最长前缀编码匹配的策略。对于基于关系存储的XML数据，在其处理复杂路径查询表达式时，利用最长前缀编码匹配算法，我们可以对XML数据查询中结构连接所得到的中间结果集合进行筛选，通过最长前缀编码匹配策略直接得到XML数据查询所要的最终结果。相对于传统的基于关系存储的XML存储查询策略，在处理复杂XML路径查询时，本文的策略更加高效。 为了支持最长前缀编码匹配策略查询XML数据，根据XML路径查询表达式的两阶段查询特点，本文也给出了相应的两种模式级别的XML数据存储策略，并阐述了在这种存储模式下具体的XML数据的查询过程以及和其他模型查询性能分析的对比，并介绍了实验情况和实验结果。为了更好的理解本文，本文还在开始简要的介绍了XML相关的知识和理论，XML查询技术，XML编码方案以及现有的几种典型XML数据库技术。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本文研究背景

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要工作和组织结构

第二章XML相关理论

2.1 XML语言介绍

2.2 XML的优势

2.3 XML文档树

2.4 XML查询语言

2.4.1 XQuery

2.4.2 XPath

2.5 XML查询树模式

2.6本章小结

第三章XML数据库技术

3.1 XML数据的编码方案

3.2基于关系的XML存储模式

3.2.1结构映射

3.2.2模型映射

3.3本章小结

第四章利用前缀编码的XML数据查询策略

4.1前缀编码方案

4.2查询路径表达式

4.3存储模式

4.4查询过程

4.5最长前缀匹配策略

4.6查询实例

4.6.1简单查询

4.6.2分支谓词查询

4.6.3含有通配符的查询

4.7本章小结

第五章实验结果及性能分析

5.1性能分析

5.2实验结果

5.3本章小结

第六章总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

在读期间参与科研项目情况