基于XML的制造业信息资源库查询机制的研究

摘要

现代制造业发展的趋势越来越向网络化制造的方向发展，网络化制造已经给现代制造业带来了一场深刻的革命，导致我们需要解决在企业内部和动态联盟企业之间因庞大的数据流动而严重影响网络速度、数据的标准化以及异构系统之间的数据交换和共享等关键性的问题。
　　 目前，这些问题已经成为当前国内外研究人员广泛关注的焦点。可扩展性标记语言XML（eXtensible Markup Language）的出现成为解决以上问题的理想方案。XML是Internet上通用的数据交换语言，它能使开发者方便地描述并传送结构化、半结构化和非结构化数据，从而满足制造企业中出现的各种数据类型的要求且XML数据库能够从各方面很好地支持XML的存储和查询，并且能够达到较好的效果。随着XML查询语言与存储机制研究的日趋成熟，如何高效地获取有用的XML数据并对XML查询进行优化，即如何提高查询时的效率，实现查询的优化就成了一个新的研究课题。
　　 本文以制造企业中的数据为研究对象，以陕西省科技攻关项目（项目编号：2007K05-11）“制造业信息化集成应用服务平台”为研究背景，进行该项目网络查询模块的应用开发，通过对制造业信息资源库数据的分析，设计了基于XML数据的信息管理数据库，并对制造业数据的XML模型、查询、查询优化等问题进行了探讨。论文研究的内容和成果总结如下：
　　 （1）在已建立的制造业工艺数据管理系统的基础上开发了一个基于XML的制造业信息资源库查询系统，使用XML作为存储数据和传输数据的介质，将XML文件转化为传统的数据库来进行描述，实现了XML和RDB在数据应用和数据管理方面的互补及转换。在使用XML作为存储数据的同时，还可以实现指定和模糊查询功能、添加功能并对发送到客户端的信息进行分页显示，根据不同浏览者选择自己喜欢的样式来显示的功能。
　　 （2）对国内外XML查询及其优化技术的研究现状进行了叙述，然后分析了现有的基于正则路径表达式的XML查询技术的特点，指出了该技术研究中存在的一些有待完善的问题。为了解决这些问题，本文以有限状态自动机为研究基础，提出了XML索引技术和利用已有的视图资源对XML查询进行重写的方法，即基于视图的查询重写方法，以提高查询效率。
　　 （3）针对基于视图的XML查询重写技术在查询技术中存在的问题，本文分别采用了视图索引技术及利用视图对查询进行局部重写的方法，完成了具体的算法实现。通过实例描述了采用基于视图的XML查询进行局部重写技术之前和之后在XML查询过程中的应用效果，从而有效地提高了查找的效率，降低了查询所花费的时间和成本，实现了查询的优化。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.1.1网络经济对制造业的新挑战

1.1.2网络化制造迫切需要解决的问题

1.1.3解决对策

1.2 XML的产生和发展

1.2.1 XML的发展历史

1.2.2 XML的优点

1.3 XML国内外相关领域的研究状况

1.4论文研究背景、目的和意义

1.4.1论文研究背景

1.4.2论文研究目的和意义

1.5本章小结

2基于XML的制造业信息资源库查询机制研究的理论基础

2.1制造业信息资源库的数据分析

2.1.1数据的分类

2.1.2工艺资源数据的特点

2.2 XML技术

2.2.1 OEM模型

2.2.2 CSS与XSL样式

2.2.3 DTD与Schema模式

2.2.4 DOM与SAX接口

2.3有限状态自动机

2.3.1有限状态自动机理论

2.3.2 RPE与NFA的转换

2.4 XML查询技术

2.4.1 XML查询的概念

2.4.2 XML查询语言

2.4.3 XML查询分类

2.5本章小结

3基于XML的制造业信息资源库查询机制研究的关键技术实现

3.1制造业信息工艺数据模型

3.1.1关系模型的工艺数据

3.1.2基于面向对象的零件信息模型

3.1.3基于面向对象的工艺信息模型

3.2基于XML的工艺信息模型

3.3基于XML的工艺数据库设计

3.3.1基于XML的工艺数据库管理系统

3.3.2 RDB中数据的建立

3.4 XML数据工艺信息与RDB的相互转换

3.5 DOM接口和SAX接口的高级语言实现

3.6本章小结

4基于XML的制造业信息资源库查询机制应用实例

4.1查询模块的结构图

4.2添加模块的结构图

4.3各模块具体实现

4.3.1工艺信息数据库的建立

4.3.2主页面介绍

4.3.3信息查询模块实现

4.3.4添加信息模块

4.4本章小节

5 XML查询优化机制的研究

5.1 XML索引技术

5.2基于视图的查询重写技术

5.3视图索引技术的分析和设计

5.3.1正则路径表达式特征值的提取

5.3.2 Filter-view index的构建

5.3.3有效视图查找算法的设计

5.4局部查询重写技术

5.5查询优化过程的实现

5.6 XML查询重写优化实例

5.7优化结果对比

5.8本章小结

6结论

6.1总结

6.2论文的不足及进一步展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录