探析一种原生xml数据库—xindice的研究与改进

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1、华东师范大学硕士学位论文一种原生XML数据库—Xindice的研究与改进姓名：黄峰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：潘荫荣20071001华东师范大学硕士学位论文一种原生XML数据库--Xiadi∞的研究与改进摘要随着万维网的飞速发展，XML的应用范围不断扩大，支持XML的数据库成为众人瞩目的焦点。关系型数据库不能很好地支持XML。关系型数据库将XML转换成二维表的形式存储，但XML与二维表存储形式的转换存在性能问题。原生(Native)XML数据库是当前数据库领域的研究热点之一。XML文档在NativeXML数据库中的存储和查询策略，是十分重要的问题。本文

2、以一个开放源代码的NativeXML数据库产品--Xindice为对象，深入分析了它的分层存储模型，研究了它的页面存储策略以及B树索引结构。在此基础上，并阐明了Xindiee存储策略和查询策略存在的不足。针对这些不足，本文作了以下分析研究工作。在存储策略方面，当集合中加入了新的XML文档时，Xindice数据库分配“空闲”页面用于存储文档的数据，如果没有空闲页面，则创建新的页面；但是系统在删除XML文档时，仅仅将其占用的页面标记为“空闲”而并不释放其占用的空间。随着文档的插入和删除，页面文件占用的磁盘空间将会不断的增大。本文在实验的基础之上，分析了Xindice数据库存储

3、策略在“空闲”页面管理上存在不足的原因，提出并实现了尾部页面截断策略和页面移动策略，释放了“空闲”页面占用的磁盘空问，提高了系统对磁盘资源的利用率。而针对页面移动策略页面移动次数过多，本文又提出了尾部页面移动策略，减少了释放“空闲”页面所需要的时间。在查询策略方面，Xindice数据库的查询语言是XPath，不支持XQuery查询语言。而XPath的查询功能有限，如不能分组、排序、连接等，不能对多个文档进行联合查询，影响了Xindice数据库查询上的灵活性。本文设计了XQuery表达式的文法，利用JavaCC工具和JJTree工具对XQuery表达式的文法生成词法语法分析

4、器，用柬识别输入的XQuery表达式的语法结构，并生成相应的语法树。根据此语法树，对构成该查询的XQuery表达式的各子句分别进行相应的查询处理，得到XML文档的最终查询结果，实现了XQuery查询，提高了Xindice数据库的查询上的灵活性。最后本文通过实例验证了本文设计的XQuery查询在Xindice数据库中的有效性。关键词：Xindice，尾部页面截断策略，页面移动策略，XQuery华东师范大学硕士学位论文一种氖生XML数据库--Xirldiee的研究与改进AbstractWiththerapiddevelopmentoftheWbrldWideWeb。theap

5、plicationscopeofXMLisexpanding,aswell猫XMLdatabasesarebecomingthefocusofpublic．However,RelationalDatabaseManagementSystem(RDBMSlcouldn’tsupportXMLverywell．BecauseittransformsXMLtotable，whilethetabletransformationbringsperformanceissue．Native蹦LdatabaseisthecurrenthotiSSUeintheresearchfieldo

6、fXMLdatabases．AndinNativeXMLdatabase,queryandstoragestrategyisveryimportant．Inthisp印％writerstudies锄openⅪ叽databaso---Xindiee,analyzeitsmulti-layerstoragemodelaswellasitspagestoragestrategyandBtreeindexstructures．Onthisbasis，thedeficienciesoftheXindicestoragestrategyandthequerystrategyarepr

7、esented．Againstitsdeficiencies，thepapermadethefollowingfurtherresearch，Inthestoragestrategy,whenaddinganewXMLdocumentinacollection，Xindicedatabaseallocates”idle”pagestostoredatafiles．Iftherearenosparepages，createnewones；however,whendeletingXMLdocumentsfromthesystem，