native+xml数据库技术研究存储、索引及查询处理

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1、上海交通大学硕士学位论文NativeXML数据库技术研究存储、索引及查询处理姓名：闵勇申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：黄上腾20040101附件四上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：闵勇日期：2004年1月1

2、6日1附件五上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密√。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：闵勇指导教师签名：黄上腾日期：2004年1月16日日期：2004年1月16日2上海交通大学硕士

3、学位论文NativeXML数据库技术研究NativeXML数据库技术研究-存储索引及查询处理摘要近年来随着WEB应用的迅速发展XML的应用日趋广泛并逐渐成为数据交换领域事实上的标准为解决XML文档数量迅速增加所带来的管理难题实现XML文档的高效存储和查询国外学者将数据库技术引入XML文档的管理着手XML数据库技术的研究XML数据库技术的研究大致可以分为两个方向XML-Enabled数据库技术和NativeXML数据库技术XML-Enabled数据库技术是在现有关系数据库基础上通过将XML文档的树形模型映

4、射为关系模型来实现XML文档的存储这种方式充分利用现有关系数据库成熟稳定的优点将XML文档以关系表的的形式存储在关系数据库中各种XML查询操作则通过转换为相应的SQL查询语句来完成但这种方式存在先天不足XML文档基于树形结构逻辑模型与物理存储时采用的关系模型完全不同在存取过程中需要不断进行树型模型与关系E-R模型间的转换导致存储及查询效率不高NativeXML数据库技术则是基于XML文档树形模型物理模型与逻辑模型保持一致同时该技术提供对各种XML查询语言的直接支持由于这种技术无须进行逻辑模型和物理模型间

5、的转换因而逐渐成为XML数据库技术的主流本课题对NativeXML数据库的存储方法索引技术以及查询处理机制展开研究第1页共60页上海交通大学硕士学位论文NativeXML数据库技术研究存储方法是NativeXML数据库的核心本文首先提出一种高效的XML文档存储方法该方法基于XML文档的逻辑结构将文档中的节点划分后存储在多个记录中为了提高系统的存储效率该方法采用了基于访问频率的节点聚簇方式即分析查询条件中的路径表达式来记录各位置路径的访问频率并根据各节点的位置路径的访问频率来决定该节点的聚簇方式将频繁访问

6、的关联节点尽可能地划分在同一记录中提高了系统的访问效率不同访问频率的节点聚簇方式由两个参数控制可根据实际应用的特点灵活调整我们对参数的配置策略进行了讨论并给出默认的参数配置策略实验证明该方法由于该能够根据实际查询特点灵活调整节点聚簇方式因而存储效率较NATIX相比平均提高百分之三十左右在存储方法研究的基础上我们提出建立NativeXML数据库的基本技术框架包括索引管理以及查询处理技术索引管理采用了一种改进的编码技术通过对文档中的节点进行编码可以提供对绝对路径查询父子关系查询祖先后代关系查询等节点结构关系

7、查询的直接支持并满足一次一集合的查询处理要求在查询处理方面我们给出了基于存储方法和索引结构进行XQuery查询处理的技术包括语法分析查询分解结构连接等最后在前述各项技术的基础上我们给出一个用于技术验证与测试的原型系统的设计和实现方案该系统实现了文档集合文档的插入与删除文档的更新路径表达式的查询等基本功能关键词可扩展标记语言原生数据库存储方法第2页共60页上海交通大学硕士学位论文NativeXML数据库技术研究NATIVEXMLDATABASETECHNOLOGY-STORAGE,INDEXANDQUER

8、YABSTRACTAccompanywiththerapidapplicationofWebServicerecently,XMLhasbeenusedpopularly.TodayalargevolumeofdataispresentedwithXML.XMLhasbecamethestandardlanguageindataexchangearea.ButthegrowingamountofXMLdocumentsbringsaprob