带order+by子句的XQuery在XML流上的查询分析

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1、中国科学技术大学学位论文相关声明本入声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特§tll／JIl以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密

2、后也遵守此规定。作者签名．关声谚作者签名：裂竺型沙一年}月6日中国科学技术大学硕士学位论文第1章绪论1．1研究意义第1章绪论XML是TheExtemibleMarkupLangIl丑gc(可扩展标识语言)的简写，它的半结构化特性、良好的可扩展性、自描述等特性．使其成为数据交换事实上的标准。随着Web的发展，XML数据在Web上的传输不断增加，这些数据首先是以流的形式存在，另外，一些数据本来就以流形式产生(如股票市场更新、实时新闻反馈、网络监控数据等)。随着XML流数据的大量出现，XML流查询广泛地应用到以

3、下系统之中：数据集成系统，如Tukwilat3]；管道处理，如Cocoont4]和XPipel51这样的应用体系越来越多，在这些应用中。不同的处理组件能被组合到一起完成各种复杂灵活的自定义任务{连续查询，如Niagara-CQt6j、XStreamC笛p”，连续查询(continuousqueries)是声明一次然后对连续产生的数据流进行选择分发的连续服务；信息选择分发系统(SDI)，如XFiitelI”、YFi

4、ler【21，信息的选择性分发sⅨ系统根据用户提交的不同需求选择相应的信息发送给不同的用户。

5、由于SDI应用要求系统能够对互联网上的海量XML文档进行基于内容的实时过滤分发，因此如何进行高效的处理、匹配以及分发便成为一个重要问题。对于以上的XML流查询应用，如果将xML流数据全部存储到磁盘或内存，然后进行处理，那么存在以下缺点：1、非常占用内存：2、处理效率低下；3、对于实时产生的或无限制的连续数据流，不可能完全读入；4，对于海量xML数据，将无法完全读入内存，导致处理失败。所以，需要使用漉查询技术，在读入数据的同对，通过一遍扫描得到查询结果。与传统应用环境相比，数据流环境有很多特点；数据流环境中

6、的查询是连续的：查询处理所使用的内存远远小于数据流本身；查询处理过程中数据仅仅能够被扫描一遍。对于这些数据，它们以流的形式在高速的产生、，传递，如何快速、高效地处理这些数据，对它们进行解析、过滤与查询成为当前研究的热点问题．XML流查询具有不同的应用场合，但在这些应用中，流查询系统的体系结构是大致相同的，它们具有相同的输入与输出．图l，l为XML流过滤／查询系统的顶层结构图。从图中可以看出，流过滤，查询日I擎解析Ⅺ咀，漉，然后按过滤，查询条件进行筛选。输出匹配的XML数据。XML流过滤／查询条件果图1．1

7、XML流过滤和查询系统XML流查询引擎负责接收XML流并按设定的查询条件筛选，然后输出匹配的结果。查询条件可能是一组XPathIs](XMLPathLanguage)：t-襄达式，也可能是xQ∞矿1(XMLQuery)、XML．QL{20l等查询语言编写的查询脚本．XPath语言定义了如何在XML文档中精确定位和匹配XML的元素结点，但表达语义简单，面对用户曰益提高的查询需求，XPath显得力不从心，而XQuery性能良好，功能强大，能够更好地满足用户对各种XML数据的查询需求。XQuery的基本成分是X

8、Path路径表达式，因此它包含按XPath查询的能力。中国科学技术大学硕士学位论文第l章绪论近年来，国外提出许多在XML流上按XPath查询计算的算法，它们普遍使用SAXuq(SimpleAPIforXML)事件驱动方式在一遍扫描XML文档的同时完成查询计算，主流的技术有自动机技术和索引技术。同时XQuery支持类似SQL语言的复杂查询语义，如嵌套和orderby排序等特性。由于流查询是连续的，当XQuery中有orderby子句时，就需要对中间结果即时排序，这就增加了XQuery查询处理的复杂度。对XQ

9、uery语言的研究是适应当前XML查询技术发展的要求，而利用XQuery来实现XML查询是真正意义上有效使用XML数据的途径。1．2XOuery语言人们提出并使用过的XML查询语言有XSL[⋯、XQLi”、XML．QLl201、Quiltl21肄。xQueIy具有上述很多语言的优点，如XQuery吸收TXQL语言的路径表达式，XML-QL语言的变量绑定机制，OQL中的函数概念等。2003年W3C出台7XQueryl．0语言的第