基于索引的XML小枝模式匹配問(wèn)題的研究.pdf

1、Internet發(fā)展到至今已經(jīng)完全滲入到人們生活工作的各個(gè)方面。作為半結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言XML已經(jīng)成為一種最重要的數(shù)據(jù)載體，在Web服務(wù)、電子商務(wù)、數(shù)字圖書(shū)館等諸多網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)。研究表明，當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)集中在以下兩點(diǎn)：如何有效查詢(xún)和管理XML數(shù)據(jù)與如何方便用戶(hù)從海量的XML數(shù)據(jù)中提取他們所需要的信息。因此，許多對(duì)XML數(shù)據(jù)查詢(xún)的研究就由此出現(xiàn)了，從而使得XML數(shù)據(jù)查詢(xún)成為XML數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 本文從XM

2、L數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)角度出發(fā)，透徹分析了目前存在的XML文檔樹(shù)的小枝查詢(xún)技術(shù)與面臨的不足。通過(guò)研究與改進(jìn)編碼方案來(lái)快速的組織XML文檔，并且根據(jù)XML查詢(xún)的特性，本文提出了一種新的索引REI，這是一種有著簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)的索引技術(shù)。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高查詢(xún)的效率，本文的索引還利用了改進(jìn)的區(qū)間編碼方案來(lái)組織和引用XML數(shù)據(jù)。
　　 基于以上的研究，本文還對(duì)XML文檔的查詢(xún)做了細(xì)致研究。XML查詢(xún)中的路徑表達(dá)式可以表示為樹(shù)狀查

3、詢(xún)獨(dú)立地描述查詢(xún)要求。XML數(shù)據(jù)查詢(xún)主要分為單路徑和多分支路徑查詢(xún)。在這兩種路徑查詢(xún)方面，XML查詢(xún)都可表示成小枝模式查詢(xún)，在XML數(shù)據(jù)庫(kù)中找到所有出現(xiàn)的小枝模式是當(dāng)前XML查詢(xún)處理的核心操作?；谶@個(gè)思想，本文提出了一種新的基于索引的查詢(xún)模型。在借鑒已有相關(guān)算法的優(yōu)點(diǎn)，摒棄其中諸多缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)的區(qū)間編碼快速判斷結(jié)點(diǎn)之間的祖先-后裔或父-子關(guān)系，并利用索引REI，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種新的高效的算法RE-TWIG，該算法可以有效的減

4、小查詢(xún)中的復(fù)雜度和冗余，快速的得到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)。
　　 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
　　 1、研究了主流XML文檔的結(jié)點(diǎn)編碼方案，研究了小枝路徑索引的分解方法與查詢(xún)方式。根據(jù)本文查詢(xún)算法的特點(diǎn)，采用改進(jìn)的區(qū)間編碼方式，以此快速的判斷結(jié)點(diǎn)直接的邏輯關(guān)系。
　　 2、本文提出了一種索引REI來(lái)存儲(chǔ)XML文檔。對(duì)于任何XML索引，在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中都要考慮到XML查詢(xún)的基本特征，其中包括邏輯結(jié)構(gòu)的保存以及基于

5、結(jié)構(gòu)信息快速判斷結(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，除了以上兩點(diǎn)還必須做到一條：滿(mǎn)足高效處理XML查詢(xún)的請(qǐng)求。通過(guò)其與將經(jīng)典索引進(jìn)行的數(shù)據(jù)集對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，對(duì)本文提出的索引完全符合這一要求。
　　 3、在前兩點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上，提出、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于改進(jìn)區(qū)間編碼和REI索引的小枝模式查詢(xún)算法。該算法包括目標(biāo)結(jié)點(diǎn)篩選和小枝查詢(xún)模式匹配兩部分。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)給予了性能驗(yàn)證。為了便于對(duì)以上研究點(diǎn)的理解，論文以一個(gè)XML文檔樹(shù)的例子為依據(jù)，舉了一個(gè)通用查詢(xún)實(shí)