面向对象的xml数据管理系统的分析与实现——查询处理

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文(2)当使用者将Ⅺ咀。文档和数据库的概念混合起来时，需要处理各种可能出现的冲突。(3)在相当自由的Ⅺ沮。格式情况下，在一定程度上需要有新的理论和实现技术来设计Ⅺ订L数据库。(4)需要很好地理解xML的可选D1D-或其它模式定义和传统数据库模式之间的关系，并加以利用。、(5)需要定义一种适宜的Ⅺ皿查询语言。在建立以数据为中心的Ⅺ咀。应用之前，用户对查询语言的要求是不清楚的，所以这一任务是相当艰巨的。(6)对于Ⅺ诅。查询，需要同时考虑传统的数据库查询处理方式和新的方式来对结构化、

2、半结构化和自由文档进行有效的处理。(7)虽然在因特网上Ⅺm。的应用主要是只读环境，但是必须考虑数据库的修改。(8)如何将传统数据库中的视图机制在Ⅺ沮。数据库中加以有效的实现。随着研究的深入，目前这些问题已经得到了不同程度的解决。1．4)@几查询语言的发展现状随着互联网的飞速发展，Ⅺ沮。以其强大的数据表达能力及其简单、跨平台的优点逐渐成为信息存储、交换和描述的标准，因此如何有效查询Ⅺ儿信息也变得日益重要。近年来研究人员提出了多种Ⅺv几查询语言，其中比较著名的有)m几．QL唧，Lorel【l。l，Quil

3、t[1”，xQ嗽y【I21、)叫LGL【1习等。其中xQuery已经被w3c组织选择为基本的官方)aⅥL查询语言。◆Ⅺm。-QL是Ⅳr＆T实验室中的数据库研究者设计的，通过加入明确的构造语句CONS讯uCT扩展SQL，使用元素模式匹配进行查询处理，ⅪvIL-QL能表达对多数据源Ⅺ帆的查询和转换。◆Lo一是斯坦福大学数据库研究者设计的，是作为Lore数据库管理系统的查询语言实现的。Lore是专门针对半结构化数据而设计的数据库系统，现已扩展以适应煳L数据的查询。k啪1支持强制类型转换和路径表达式等。◆Qu

4、丑t综合了很多查询语言的优点，它的路径表达式参考了Xpa廿1，变量绑定借鉴了xMI门L，FLwR表达式类似于SQL，而且它还支持用户自定义函数。Qum不仅可以查询)m几数据，还可以查询关系数据，因此它的表达能力是很强的。◆xQuery是在Q试lt的基础上改进提出的，主要增加了形式语义和对Ⅺm。Schcma的支持。xQuery是一个功能性语言，它的各种表达式之间可以相互嵌套；它又是一个强类型化的语言，所有的操作、表达式和函数都必须有一定的类型。。4．内蒙古科技大学硕士学位论文◆Ⅺ札-GL是意大利Poli

5、慨lljc0diMil锄。大学设计的一种图形化查询语言，它利用边标记图来图形化表达ⅪvlL数据和啪。在Ⅺ儿．GL中，所有的元素都是可视的，适于作为友好的人机界面。1．5课题主要研究内容本课题通过对Ⅺ沮。和面向对象技术的研究，针对Ⅺm。的特点将面向对象的方法引入到Ⅺ沮，数据库中。由于一个Ⅺ血数据库涉及到很多技术，本课题把重点放在了查询系统的设计与实现上。具体内容分为如下几个方面：1．改进并实现了面向对象ⅪdL的存储模型。2．改进了存储模型中节点的0D。3．设计与实现了面向对象ⅪdL的路径仓索引模式。4．

6、设计与实现了基于路径仓索引模式的扩展ⅪⅢ-RI查询代数。5．对查询系统进行功能及性能测试并进行分析。．5．内蒙古科技大学硕士学位论文2面向对象Ⅺ¨眦数据库查询系统的理论基础2．1面向对象)0m。查询系统的框架I【斌择逻辑查询计划

7、

8、选择物理鸯询计划II查询执行l—r1-Ixm索引路径仓lI工Ixm数据仓lT丁(≥Jlx胤2；丝—山旧展啪li§曲勉引图2．1系统框架图2，I为本系统的整体框架，本系统是一个基于内存的面向对象xML数据库的查询系统。图中的查询处理模块是按照查询处理流程设计的。首先设计逻辑操

9、作符，实现对查询语句的转化，生成逻辑查询计划树；然后设计物理操作符，把逻辑查询计划树转化成物理查询计划树；堆后设计相关的算法来实现物理操作符，完成对面向对象Ⅺ札的查询，本系统根据xML文档和扩展D1D等信息，生成存储结构数据仓，其中Schellfla部分是可选的，如果存在scI蛐，可以从中获取模式信息。对数据仓建立索引，生成奉系统的路径仓索引模式。2’2面向对象的Ⅺm，文档和扩展dID2．2TI面向对象的Ⅺ咀，文档ⅪⅥL是用于wcb信息交换的层次数据．而ⅪⅥL文档是由一系列嵌套结构构成的．其元素由子元

10、素构成。对于一般的Ⅻ血文档，其模式信息由D]巾f14l、)m皿schmla【151、sOx㈣等模式语言定义，包括为文档提供～个结构框架，为元素定义一个内容模型、数据类型和数据约束等。由于面向对象的xML文档包含元素层次、继承，多重继承、阻断、多态等面向对象的概念，而现存的模式语言都不能全面支持而向对象xML文档所具有的特殊模式信息，因此需要扩展一种模式语言，使其可以全面描述面向对象的xML文档。一6．内蒙古科技大学硕士学位论文尊钟IOn∞u件oea)D≈