基于时态逻辑的xquery树模式优化

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：004学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：基于时态逻辑的XQuery树模式优化论文作者：赵瑞芳学科：计算机科学与技术指导教师：杨红丽副教授论文提交日期：2016年6月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201307088密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：基于时态逻辑的XQuery树模式优化英文题目：XQUERYTREEPATTERNOPTIMIZATIONBASEDONTEMPORALLOGIC论文作者：赵

2、瑞芳学科专业：计算机科学与技术研究方向：计算机软件与理论申请学位：工学硕士指导教师：杨红丽副教授所在单位：计算机学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学摘要摘要XML以其强大的功能，在计算机领域得到了广泛的应用，已经成为信息描述和交换的一种标准技术。XQuery被设计用来查询XML数据，树模式查询作为XQuery查询的核心，其查询效率问题成为一个重要的研究方向。树模式查询的效率主要与树模式对XML文档中结点的匹配算法以及树模式本身的大小和复杂程度有关。目前主要有两种提高树模式查询效率的方法：一是通过采用不同的数据结构和相关

3、的编码技术来修改树模式在XML文档中的匹配算法，从而提高数据的查询效率；二是从优化树模式本身出发，通过树模式最小化提高查询效率。本文的工作是通过对树模式进行优化从而提高查询效率的。树模式优化包括无约束和有约束的树模式优化方法，其中有约束的优化方法主要基于XMLSchema特征进行优化，该方法存在的主要问题是针对不同的约束，需要编写不同的算法，方法的可扩展性和正确性得不到保证。时态逻辑及模型检查技术已经成功用于XML查询领域，本文主要研究基于时态逻辑的树模式优化技术。针对研究组已经提出的树模式优化规则描述语言ORS在优化类别方面的局限性：

4、仅支持四种优化动作，本文首先对ORS语言从语法和语义两方面进行了扩充，增加了8条新的优化规则。扩充之后的ORS语言称之为ORS+，ORS+能够表达更多种类的优化规则。其次对ORS+表达的优化规则进行了编码实现，并将ORS+处理平台集成到ORS平台上。最后，为了方便使用方法，本文开发了树模式优化动作生成的图形工具，只要输入树模式文件、XMLSchema文件、用ORS+描述的优化规则文件，工具便会输出优化动作列表。关键词：树模式优化；XMLSchema；分支时态逻辑；CTL-I-AbstractAbstractXMLwithitspower

5、fulfeaturesinthecomputerfieldhasbeenwidelyused,ithasbecomeastandardtechniquefordescribingandexchangingofinformation.XQueryisdesignedtoqueryXMLdata.AsthecoreofXQuery,treepatternqueryefficiencybecomesanimportantresearchdirection.Treepatternqueryefficiencyismainlyrelatedtot

6、hetreepatternmatchingalgorithminXMLdocumentsandthesizeandcomplexityoftreepatternitself.Atpresent,therearemainlytwowaystoenhancethequeryefficiencyoftreepattern.Oneisthroughtheuseofdifferentdatastructuresandrelatedcodingtechnologytomodifythetreepatternmatchingalgrithms;the

7、secondistoimprovethequeryefficiencybyminimizingthetreepatternitself.Theworkinthispaperistoimprovethequeryefficiencybyoptimizingthetreepattern.Treepatternoptimizationincludesconstraint-basedandunconstraint.Theconstraint-basedoptimizationmethodmainlybasedonXMLSchemafeature

8、s.Themainproblemwiththisapproachistopreparedifferentalgorithmsfordifferentconstraints,thescalabilityand