基于关系数据库的xquery查询处理

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1、华中科技大学硕士学位论文基于关系数据库的XQuery查询处理姓名：易成申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：王元珍20080606摘要基于关系数据库的XQuery查询处理是关系数据库管理系统实现XML数据管理的重要组成部分。为了研发达梦数据库公司XML支持项目中的XQuery查询处理器模块，展开基于关系数据库的XQuery查询处理研究，研究的重点包括XML查询向关系查询的转换，XQuery语言的解释处理，XQuery查询的优化策略等方面。根据XQuery查询在XPath路径查询的基础上使用FLWR等表达式实现XML数据的复杂查询或重构这个特点，将XQuery查询

2、处理分为逻辑上相对独立的两个部分：一是XPath查询在关系数据库上的转换实现，二是在XPath查询基础之上的XQuery语义解释，解释过程中实施优化策略以提高查询的性能。在这两个部分的实现中共设计并实现了三个关键方案。首先是异构数据间的查询转换算法，算法将XML数据的XPath查询转换为关系数据的SQL查询，并充分利用XML文档结构信息对XPath查询进行加速。然后是XQuery解释技术，在解释的语法分析阶段，使用基于XQuery文法的递归下降分析法实施XQuery查询语句的语法分析；在解释的语义求解阶段，对递归下降求解法提出了改进，实现基于查询结构的求解法。在语义求解过程

3、中，设计并实现了一个基于模拟循环的FLWR解释引擎。最后研究并实现了XQuery查询处理的两个优化策略，一是简单FLWR查询的重写优化，重写以消除简单依赖关系，提升简单Where条件来进行优化；二是路径的关联处理优化，该优化策略对包含换变量的路径表达式实施关联处理，能减少重复的查询转换代价。实验中使用XMark测试基准对达梦的XQuery查询处理进行性能测试。实验结果表明：查询处理中使用的查询转换算法、查询优化策略、语义求解算法等关键技术取得了预期的效果，查询处理的整体性能基本达到了设计要求。关键字：关系数据库，可扩展标记语言，查询语言，查询处理，查询转换IAbstract

4、XQueryprocessingbasedonRDBMS(RelationalDataBaseManagementSystem)isoneofthemostimportantpartsinthemanagementonXMLdatawithRDBMS.InordertodevelopXQueryprocessorforDaMengRDBMS,Someresearcheshavebeendoneonthefollowingpoints,query’stransformationfromXMLtoSQL,interpretationofXQueryscript,optimiza

5、tionstrategyonXQueryandsoon.OnthebaseofXPathqueryexpression,XQuerylanguageaddsmanyotherexpressions,suchasFLWRexpression,todocomplexqueryorreconstructiononXMLdata.AccordingasthischaracteristicofXQuerylanguage,theXQueryprocessingisdividedintotwologic-independentparts:thefirstoneisXPathquery’

6、sprocessing,thesecondoneistheinterpretationofXQuerywhichisbasedonXPathquery.Inthesecondpart,dosomeoptimizationstrategytoacceleratethequery.TherearethreekeytechniquesinDaMeng’sXQueryprocessing.ThefirstoneisthetransformationarithmeticwhichtransformsXPathqueryintoSQLquery,thisarithmeticmakesu

7、seoftheXMLdocument’sstructureinformationtoaccelerateXPathquery.ThesecondoneisinterpretationtechniqueforXQueryscript.Inthesyntaxphase,arecursion-downwayisusedforXQueryscript’ssyntaxanalysis.Inthesemanticphase,therearetwokindsofsemanticanalysiswayhavebeenimpleme