XML资料库管理系统

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1、XML資料庫管理系統之緩衝區管理策略BufferManagementinXMLDBMSs指導老師：陳世穎老師學生:翁瑜璘、廖育伶、李昱諭日期:2006/05/101大綱簡介研究動機研究目的問題分析分析模擬結果結論與未來方向2XML簡介XML(eXtensibleMarkupLanguage)XML擁有擴充性--讓使用者自行定義文件架構、標籤允許使用者自定標籤屬性XML文件屬於樹狀結構的文件XPath為XML文件查詢語言之基礎ab1b2c4c3c1c2a/b1/c13DB(Database)存取方式--磁碟中取出資料放入bufferpool中，供DBMS(

2、DatabaseManagementSystem)使用--DB的存取是以分頁(page)為單位Bufferpool--尋找某一個page是否存在bufferpool之中--如果找不到此page則從磁碟中把它置換進bufferpool緩衝區管理的目的--減少diskI/O(磁碟存取)的次數Bufferpool簡介(1/2)4Bufferpool簡介(2/2)以RDB之select語法為例TableA1A分頁12A分頁03A分頁2idname1AAA2BBB3CCC4DDD5EEE6FFF7GGG8HHH012BufferpoolDBMS3?5目前無適當的X

3、ML資料庫系統之緩衝區管理機制--XML資料庫--以BerkeleyDBXML為研究對象--其取代策略是使用LRU的取代方式--「結合運算(joinoperations)為一成本高之運算」for$aindoc("items.xml")/item_tuplelet$b:=doc("bids.xml")/bid_tuple[itemno=$a/itemno]討論XML資料庫系統中緩衝區管理的問題研究動機6以XPath語言為基礎，分析XML中XQuery查詢語言的特性，並依據特性作分類。依據分類，提出有效率的XML資料庫系統中緩衝區管理所需的配置策略與取代策略。

4、針對影響查詢效能最鉅的結合運算(joinoperations)，來做討論與分析，以提高系統的效能。研究目的7RDB(RelationalDatabase)--HotsetAlgorithm--DBMINAlgorithmOODB(Object-OrientedDatabase)--巡弋查詢在物件導向資料庫系統的緩衝區管理。相關研究8結合運算之查詢牽涉到的文件，可分成outertree與innertree兩個部份來分析。XQuery敘述如下：for$aindoc(“T1.xml")/item_tuplelet$b:=doc(“T2.xml")/bid_tup

5、le[itemno=$a/itemno]T1Level_retrieval(outertree)T2Looping_Level_retrieval(innertree)問題分析(1/2)9問題分析(2/2)item_tupleitemno比對bid_tupleitemnoT1-Level_retrievalT2–Looping_Level_retrieval10Yao公式輸入值：m－某一層資料數p－m筆資料分佈於p個pagek－欲存取資料筆數輸出值：Y－須要分配之Bufferpool數11Level_retrieval未作查詢部份h層特性：節點經擷取

6、過後即不須再取用。配置策略：max(Yi)foreachi取代策略：Random成本計算：C為每一層之緩衝區配置大小12Looping_Level_retrieval(1/2)特性：每一筆資料會一直不斷的做循環取出。取出之每一資料，可以正確的與outertree中之資料比對完成。配置策略：max(Yi)foreachi取代策略：MRU13Looping_Level_retrieval(2/2)成本計算：做h層查詢所花費之成本由T1而導致T2所須做Looping之花費成本取出T2中比對成功之J元素14分析模擬結果(1/3)Join運算中outert

7、ree產生之Join運算中innertree產生之頁失誤數頁失誤數M=300m/p=5(比例：5個節點資料散佈於1個磁碟中)15分析模擬結果(2/3)Join運算之預估結果Outer之k=75，與innertree做join運算16分析模擬結果(3/3)三種配置策略之結果比較17BerkeleyDB架構圖應用程式(Applications)存取函式(AccessMethods)暫存區(BufferPool)Disk18配置Buffer19查詢流程os_alloc.c__os_malloc()db_salloc.c__db_shalloc()20結論分析了X

8、ML資料庫在做查詢時，最主要的兩種查詢方式。使用Yao公式算出須要