XML流上的XQuery查询技术分析

《XML流上的XQuery查询技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国科学技术大学学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅，可以将学位论文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、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。为叼年纠弓／日中国科

2、学技术大学硕士学位论文第l章绪论第1章绪论1．1XML流查询的研究概速XML是标准的通用标记语言，它的半结构化特性，良好的可扩展性和自描述特性等，使它成为数据交换事实上的标准．XML的查询语言主要有XPathtll和XQueryl21两种．传统的数据处理方式中数据源多是数据库或者文件，查询系统在对数据进行内存建模后进行处理。随着Web的发展，数据在Web上的交互不断增加，使用XML语言作为中间语言能够解决了异构系统之间的数据交互问题，但同时也带来了新的挑战．因为大量新的数据存在方式是数据流，而传统的数据查询主要是数据库查询技术，

3、这些技术并不适用于XML流数据的查询，需要一套新的查询解决方案来处理XML流查询的需求。这将是本文研究的重点．‘XML流查询主要应用在以下系统之中：信息选择分发系统(SDI)、数据集成系统、管道处理、连续查询．在这些领域中以XPath为查询条件的流查询系统研究开展得非常广泛，如XFilter[31、YFilter[41、Tukwil∥l、Cocoontej、XPipeff]、Niag,m．CQIs]、xs旧mcastl91等等，而以XQuery为查询条件的查询系统的研究还不成熟．XQuery语言是用于XML的结构化查询语言，它是

4、建立在XPath的基础之上，提供更强大的查询语义和文档重构功能，并正成为主要的XML查询语言，所以需要尽快地实现XML流上的XQuery查询引擎以解决日‘益迫切的流查询需求。目前xQuery流查询系统有Raindrop[“、FIuxQlIle∥1”等，虽然这些系统能够支持XQuery查询，但是都有缺陷．Raindrop虽然是一个流查询系统，但是它没有考虑流查询的及时性，查询结果不能即时输出，这种延时性使得响应时间和内存开销都比较大，不能实现流查询的高效性。FluXQuery是一个非常注重实时性的系统，而且系统会尽可能早的输出缓存

5、数据，但是系统只能支持非常简单的XQucry，力度很弱。本实验室目前正在研发的XSIEQ(ExtendedXMLStreamQuerywitllImmediateEvaluation)系统也属于XML流查询系统，系统特点是能够即时的输出查询结果，减少缓存结果开销，目前已经实现对复杂XPath的查询支持。本文的目标是在已有工作的基础上实现复杂的XQuery查询。如何平衡支持力度和系统性能这对矛盾是本文研究的核心问题，解决方案主要是第5章中韵查询策略．1．2背景知识本节将介绍和XML查询相关的知识，说明XML文档的各种解析方式以及适

6、用于流查询的解析方式选择。然后简单介绍XML的各种查询语言．1．2．1XML解析XML的解析主要有DOM(DocumentObjectModel)11oJ和SAX(SimpleAPIforXML)[”1两种方式。前者将XML数据一次读入内存，为XML文档在内存中建立一棵完整的对象树，然后利用一组API对XML文档进行增、删、改和查看．SAX方式使用事件驱动，依次读中田科学技术大学硕士学位论文第1章绪论入数据，在读入数据的过程中实现对数据的处理。最初，XML数据同其他Web文档一样。数据规模并不大，因此采取将XML数据都读入内存中

7、再进行查询等处理．DOM就是这种方式。由于DOM方式占用内存大，因此只适用于对较小文件的处理。SAX以事件驱动的方式控制XML数据，它对数据的访问是一次性的．这使得SAX无法适用于需要重复访问XML数据的应用；但同时，一次性访问带来的优势是无需像DOM一样在内存中为XML数据源建立一个完整的对象模型。用户在使用SAX解析时只需要以某种格式简单地保存所需数据，解决了流查询应用中的无限数据流和有限内存容量之间的矛后．1．2．2XML的查询语言1．2．2．1XPath语言XML是一种半结构化语言，根据XML的树状层次结构，广泛地使用X

8、Path表达式寻址XML文档的各个部分。一个XPath表达式由一系列的位置步(10cationsteps)组成．每一个位置步由一个轴、一个节点测试和可选的若干个谓词组成。轴指明节点之问的层次关系，XPath共定义了13种轴，分为两大类：前向轴和反向轴。其中主要的