基于Schema的XML索引技術(shù)的研究.pdf

1、XML(eXtensible Markup Language)已經(jīng)成為一種Web數(shù)據(jù)交換和信息集成的工具。隨著XML應(yīng)用的普及，解決好XML文檔的存儲(chǔ)、管理和查詢等問(wèn)題特別是查詢問(wèn)題，構(gòu)造一個(gè)能在應(yīng)用中管理和控制XML文檔的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，已經(jīng)成為一個(gè)急待解決的問(wèn)題。 論文分析了當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，由于XML通用的數(shù)據(jù)表示能力、XML數(shù)據(jù)的半結(jié)構(gòu)化性、XML文檔是否有模式定義、XML在不同應(yīng)用領(lǐng)域的特定需求等，使得XML存儲(chǔ)問(wèn)題至今難以

2、找到一種通用的數(shù)據(jù)表示能力。當(dāng)前已有的XML存儲(chǔ)方式大致可分為三類：(1)在文件系統(tǒng)中以文件方式存儲(chǔ)XML；(2)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中存儲(chǔ)XML；(3)開發(fā)XML專用庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)XML。論文還研究了XML查詢技術(shù)的現(xiàn)狀，指出目前大部分查詢技術(shù)的研究都集中在各種區(qū)間編碼和索引技術(shù)。在比較研究了XML索引技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了目前各種索引技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了模式對(duì)于XML查詢的重要性。 論文研究了XML模式語(yǔ)言――DTD和XML Sche

3、ma的技術(shù)特點(diǎn)，特別是XML Schema的強(qiáng)大功能以及它與XML的關(guān)系，闡述了XML Schema在XML查詢特別是結(jié)構(gòu)查詢中的重要作用；舉例說(shuō)明了XML查詢語(yǔ)言――Xpath和Xquery的語(yǔ)法特點(diǎn)；比較研究了XML文檔存儲(chǔ)方法中的支持XML的數(shù)據(jù)庫(kù)和XML本源數(shù)據(jù)庫(kù)。 論文在比較研究了現(xiàn)有的區(qū)間編碼方式和XML索引技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于Schema的XML索引技術(shù)SBXI (Schema-Based XML Inde

4、xing)。SBXI充分利用了XML Schema建立XML索引從而提高路徑查詢的效率，它采用兩種區(qū)間編碼方式Dietz編碼和Li-Moon編碼，分別對(duì)XML Schema和XML文檔進(jìn)行編碼，并采用編碼方式和逆序列表相結(jié)合的方式分別對(duì)XML Schema和XML文檔分別建立索引，并在此基礎(chǔ)上提出了SBXI的關(guān)系存儲(chǔ)模式。同時(shí)，論文還給出了基于SBXI的查詢處理方式，它是先在XML Schema尋找匹配結(jié)構(gòu)，然后在XML文檔中查詢，這種

5、方式使得XML查詢可以在規(guī)模較小的XML Schema上進(jìn)行預(yù)處理，從而提高了SBXI的查詢效率。由于SBXI充分利用了XML Schema的信息，使得SBXI在進(jìn)行更新操作的時(shí)候首先要驗(yàn)證更新的XML文檔是否符合其對(duì)應(yīng)的XML Schema的結(jié)構(gòu)描述。 論文還通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)SBXI的原型系統(tǒng)比較了SBXI和XISS索引方法在索引大小、索引建立時(shí)間、查詢響應(yīng)時(shí)間等方面的性能指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)表明，SBXI的路徑查詢效率特別是對(duì)于無(wú)效查詢