无缝集成关系数据库的原生XML查询引擎设计与实现

《无缝集成关系数据库的原生XML查询引擎设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要摘要XML己成为Web上表示和交换数据的标准格式。随着XML技术的不断发展和完善，涌现出大量XML文档。如何有效管理大规模XML数据，如何对XML数据进行高效的查询，已成为当前数据库技术领域的一个重要课题。传统关系数据库由于数据模型的差异而无法胜任大规模XML数据管理工作，而原生XML数据库需要完全重新实现关系数据库已非常成熟的理论和技术，造成人力和物力上的巨大浪费。本人所在实验室承担的国家863目标导向课题“无缝集成关系数据库引擎研制与关键技术研究"提出了“在传统关系型数据库中无缝集成XML数据管理引擎"的解决方案，本文的主要工作是基于该方案设计

2、了原生XML查询引擎，实现了XML数据查询功能。在存储方案奠定的基础上，本文在关系数据库PostgreSQL中无缝集成了原生XML查询引擎，实现XML查询处理功能。本文总结了建立该查询引擎的三方面工作：第一，制定遵循SQL／XML标准的查询语句，符合关系数据库用户使用习惯；第二，在查询引擎各组件层面上实现与关系数据库查询引擎的无缝连接，不影响原关系数据库的查询性能；第三，实现W3C推荐的XML查询语言XQuery，包括FLWOR表达式、路径表达式、比较表达式、内置函数等，为用户提供丰富的XML查询功能。在XPath路径表达式求值方面，学习和分析了现有的

3、结构连接算法，并在此基础上提出一种基于多索引结构的XML查询处理方法，该方法对路径表达式进行分割，对含有连续“父亲．孩子”轴值的路径片段利用路径索引直接获得结果，最大程度上减少了结构连接的次数，从而有效减少了结构连接中比较操作的CPU时间开销和读取节点的磁盘I／O开销。实验表明，该算法与传统算法相比，查询性能提高了数倍，且随着数据规模的增大，性能的提升更加明显。关键字：关系数据库XML查询处理XQueryXPath求值AbstractXMLhasbecomethedefactostandardforrepresentingandexchangingda

4、taontheWeb．WiththedevelopmentandimprovementofXMLtechnology,alargeamountofXMLdocumentsareemergingSOtheeffectivemanagementoflargerepositoriesofXMLdataandtheeffectiveXMLqueryprocessinghasbecomepopularresearchissuesinthedatabasecommunity．TranditionalRDBMSscouldnotbecapableoflarge—sc

5、aleXMLdatamanagementbecauseofthedifferencesbetweenthetwodatamodels，andNativeXMLdatabaseshavetore．implementmaturetheoriesandtechnologyinRDBMS，SOhowtointegrateanativeXMLengineintoarelationaldatabaseisbecomingafocusofresearching．The‘863’projecttakenbytheauthor’Slaboratoryproposesas

6、olutiontoseamless．integratenativeXMLengineintranditionalRDBMSs．ThemainworkofthispaperistodesignanativeXMLqueryenginebasedonthissolution,achivingthequeryprocessing．Onthebasisofthestoragescheme，thispaperseamless—integratesanativeXMLqueryengineintotherelationaldatabasePostgreSQL，ac

7、hivingthequeryprocessing．ThispapersummarizesthreemaintasksinbuildinguptlleXMLqueryengine．First，designingtheformofthequery,whichfollowsthestandardofSQL／XMLandalsomeetstheusers’hibits．Second，integratingXMLqueryfunctionineachcomponentofthePostgreSQL'squeryengine，withoutimpactingori

8、ginalrationaldatabasequeryperformance．Third，imp