正则路径表达式的xml查询优化技术研究

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1、万方数据计算机科学2007Vol。34No。2基于正则路径表达式的XML查询优化技术研究*)陈继朗1’2鞠时光1潘金贵2(江苏大学计算机稃学与通信工程学院镇江212013)1(南京大学计算机软件新技术国家重点实验窒南京210093)2摘要史持正则路径表迭式的查询技术，被认为是半结构化数据模式下的XML查询研究领域中一种颇具有研究价值的XMI。查询计算方法。本文对基于正则路径表达式的XML查询计算方法及英特点进行了分析，在此蕊础上详尽地介绍了目前所提出的各种整询优化技术，最后讨论了XML查询优化技术研究中存在的问题以及今后的研究方向

2、。关键词半结构化数据，XML，正则路径表达式，查询优化ResearchforXMLQueryOptimizationTechnologyBasedonRegularPathExpressionCHE．NJi—Min91”JUShi～Guan91PANJin-Gui2(SchoolofComputerScienceandTelecommunicationsEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013)1(StateKeyLabforNovelSoftwareTechnology，Nanj

3、ingUniversity，Nanjing210093)2AbstractNowadays，thequerytechniquesthatsupportregularpathexpressiongainwideattentionintheresearchareaofXMLqueryinsemi—structureddatamode．FollowedbyanalysisofthecharacteristicofregularpathexpressionbasedXMLquerytechniques，thispaperintroduce

4、sseveralexistingqueryoptimizationtechniquesindetails，discussestheproblemswhichneedtobeimprovedandpointsoutthefutureresearchattheend．KeywordsSemi-structureddata，XMI。，Regularpathexpression，Queryoptimization1引富随着因特网技术及应用的发展，XML(extensiblemarkuplanguage)改其标准、简洁、结构严谨、可高度扩展

5、的特点获得广泛的应用，并迅速成为因特网上数据表示和数据交换一种静薪标准。X溉吴裔自我播述酶特性，罴一种半结梅纯数据，与传统数据库的结构化数据在数据模式上有所不同，不能j耋接使耀传统鼢数据簿查诲技本进纷查谗计算，嚣茂研究翻探讨如何有效地查询XML数据变褥尤为重要。数据酶查游技术与存赭方式存着密切鳇关系。XML数据的存储方式主要分为两类：第一类通过映射关系将XML存蜡在传统的数据库系统孛，魏关系罄数据库或嚣向对象数据库；第二类存储方式则根据XML数据的特点，使用对象的概念来处理XML阶腠性数据，如NXD(NativeXMLData-b

6、ase)[¨。对予第一类存储方式，在碴询时可直接采用传统数据库查询及其优化技术，但在存储时利用了指针或关联的方式来体现XML的数据阶层关系，因此在查询时也必须葳复使用join的机制，来完成阶层性数据的查询对应。第二类更符合XM乙数据的存储特点，将XML数据露作一种半结构化数据，利用基于正则路径表达式的查询方式如Xpath[6

7、、XMI。QLE朝送行查诲计算。警运黑第二类查诲方妓，无论是在技术的使用以及效率的体现，其效果都更为突出，近来越来越受妥耩究者憋关注。2XML查询计算2．1X1ML的描述及查询方式XMI。文件由攒述文件结构的

8、DTD和XMI，中所包含的数据两部分缀成，由于其其有模式的可变动性，数据未赋予严格的类型等特点，被认为是一种具有良好结构的半结构化数据。目前对于半结构亿数据模式的描述大多采用带称记的有向网，最典型的是OEM(ObjectExchangeModel)图[2]。数据在oEM下使用带标记的有向黼来表承，其中每一个对象都由一个标识和一个值构成。文[33中描述了一种建立XML与0EM圈之间映射关系及其相关规粥酶方法，郄使用0EM图中的节点表示XMI。数据中的元素、子元素以及元素的属性，丽它们之阉酶关系在OEM圈中刘使耀带标签静遍迸符表达(如

9、图I所示)。另外，文E4]中则提跬5一种基于OEM的X溉DTD模式定义和形式描述黪方法，获舔蜜现XM0与OEM图之间的“无缝”转换。隧着越来越多的信怠鼷XMI。存储、交换莘爨表示，餐能笼查询XML数据源的能力变得越来越重要。存在大量的关于XML查诲