基于Schema的XML索引技術的研究.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應用的普及，解決好XML文檔的存儲、管理和查詢等問題特別是查詢問題，構(gòu)造一個能在應用中管理和控制XML文檔的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，已經(jīng)成為一個急待解決的問題。 論文分析了當前的研究現(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在不同應用領域的特定需求等，使得XML存儲問題至今難以

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

3、ma的技術特點，特別是XML Schema的強大功能以及它與XML的關系，闡述了XML Schema在XML查詢特別是結(jié)構(gòu)查詢中的重要作用；舉例說明了XML查詢語言――Xpath和Xquery的語法特點；比較研究了XML文檔存儲方法中的支持XML的數(shù)據(jù)庫和XML本源數(shù)據(jù)庫。 論文在比較研究了現(xiàn)有的區(qū)間編碼方式和XML索引技術的基礎上，提出了一種基于Schema的XML索引技術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XML Schema和XML文檔進行編碼，并采用編碼方式和逆序列表相結(jié)合的方式分別對XML Schema和XML文檔分別建立索引，并在此基礎上提出了SBXI的關系存儲模式。同時，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上進行預處理，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在進行更新操作的時候首先要驗證更新的XML文檔是否符合其對應的XML Schema的結(jié)構(gòu)描述。 論文還通過設計和實現(xiàn)SBXI的原型系統(tǒng)比較了SBXI和XISS索引方法在索引大小、索引建立時間、查詢響應時間等方面的性能指標，實驗表明，SBXI的路徑查詢效率特別是對于無效查詢