基于关系数据库XML数据存储方法的研究

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1、基于关系数据库的XML数据在存储方法的研究赖世锋，蒋年德（东华理工大学抚州344000）摘要：分析和研究了XML数据在关系数据库中的存储方法，本文提出了全面的存储方法，此种存储方法是基于查询代价的，首先通过转换接口把XMLDTD转换为XMLSchema，然后通过DOM树解析工具得到初始模式，接着通过模式转换操作获取模式空间，之后引入了以哈希连接算法为基础的代价模型，用改进的算法从模式空间中找出一个最优的模式，提高了存储方法的性能。最后，通过实验证明改进后的映射方法与经典的伯哈农存储方法相比较具有更好的性能。关键词：XML；数据存储；关系数据库Resea

2、rchonXMLdatastoragemethodwhichbasedonRelationaldatabaseLAIShi-feng,JIANGNian-de(EastChinaInstituteofTechnology,Fuzhou,344000)Abstract:AnalysisandresearchoftheXMLdatastoredinarelationaldatabaseapproach，inthispaper,acomprehensivestoragemethodisputforward.Thisstoragemethodisbasedon

3、thequerycost.Firstofall,throughtheconversioninterface,theXMLDTDintoXMLSchema,ThenusetheDOMtreeanalysistoolgettheinitialmodeofanalysistools,Thenusethemodeconversiontoobtainpatternspace,aftertheintroductiontohashjoinalgorithmbasedoncostmodel,improvedmethodisusedfromthemodelspaceto

4、findabestmodel,improvetheperformanceofthestoragemethod.Finally,experimentsshowsthatimprovedmappingmethodandtheclassicalBohannonstoragemethodhavebetterperformancecompared.Keywords:XML；DataStorage;Relationaldatabase1引言XML是ExtensibleMarkupLanguage的缩写，XML数据的可扩展性和自我描述性使得它成为当前网络上数据传输的

5、主要形式，但是它对数据的处理能力却相当的有限，实现XML存储为关系数据库以后，就可以利用关系数据库所带有的存储管理等技术来处理XML数据，所以把XML转换为关系数据库存储方式是很有研究价值的。通过对XML数据在关系数据库中的存储方法的研究，发现基于DTD的存储方法不能够适应XML文档以XMLSchema为标准的趋势[1]，伯哈农存储方法的搜索算法不够高效且转换规则存在一些漏洞等问题。因此，本文提出了一种全面的存储方法。2XML数据在关系数据库中的存储方法2.1存储方法的主要思想由于关系数据是一种结构化的数据，它以扁平的二维关系表存储在关系数据库，而XM

6、L数据是半结构化的，所以要实现存储，必需进行模式映射[2]。大多XML文档是基于DTD（DocumentTypeDefinition）模式，因此这里从DTD开始着手对数据的转化。存储的主要思想如下：（1）由于XMLSchema已成为XML文档定义的大势所趋，所以先把DTD转化成XMLSchema，实现XML文档定义的标准化。（2）转换XMLSchema为DOM树模型。（3）利用不同的规则生成全部的模式空间，再利用哈希连接算法生成的模型来进行评估，找出最优的查询代价模式。（4）利用选择算法搜索出最优的模式，但是这个模式还不是关系模式，需要通过规则并且利用

7、DOM树把它映射为关系模式。整个存储方法过程如图2.1所示：图2.1存储方法的过程2.2存储方法的具体步骤2.2.1XMLDTD到XMLSchema的转换过程本文实现的XMLDTD到XMLschema的转化工具[3]是一个公开的C#类，类名为FiSchemaOutPutFromDTD，通过此类中的四种方法可以实现从XMLDTD到XMLSchema的转换。2.2.2生成初始模式利用DOM树文档模式的生成算法，产生DOM树文档模式，也就是模式空间的初始模式，算法如下：初始化DOM树文档模式为空;while(XMLSchema中当前访问元素不为空)do{sw

8、itch(当前访问的元素){case复杂元素:为该复杂元素创建新的类型并标注为已访问;brea