xml数据的查询优化研究

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1、湖南大学硕士学位论文XML数据的查询优化研究姓名：杨梅申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：闵应骅;刘腾芳20071001工程硕士学位论文摘要Web技术的飞速发展使得Web逐渐成为人们获取、传播和交换信息的重要途径。随着信息量的急剧增长，如何表示和交换多样化的Web数据成为关键问题。继HTML(HyperTextMarkupLanguage)之后，XML(eXtensibleMarkupLanguage)已经逐渐成为互联网信息的主要表示和交换工具。与HTML不同，XML实现了文档数据内容与表达的分离，从而有利于信息共享和检索，但同时XML文档的非结构性为其组织、管理和检索带

2、来了极大的困难。XML文档的特性使其区别于关系和对象等结构数据以及传统的半结构数据而成为一种独特的数据，因此如何高效地获取有用的XML数据并对XML查询进行优化处理成为新的研究课题。为了实现XML数据的查询优化，近年来人们相继提出了很多索引技术和连接算法，这些索引主要是根据边标签和元素值建立的。然而有的索引不包含所有的元素节点，因而在进行查询时许多路径仍需要检测：有的在向前或向后遍历时产生了大量的冗余数据，从而造成查询代价较大。本文对XML数据查询方面展开研究，在查询语言、数据模型、基于索引的查询优化等方面做了以下几个方面的工作：(1)就本文需要的Schema模式围绕XML查询

3、语言做了研讨，在此基础上提出了查询算法普遍的瓶颈问题。(2)鉴于现有的数据库产品在管理XML数据上的优越性，针对XML数据在关系数据库中的存储方式，对XML数据和关系表之问的固定模型映射进行了研究，并实现了三种不同粒度的存储模型。(3)提出了基于Schema的通用路径表达式fGPE)转化为简单路径表达式(sPe)的新方法G2S，该方法是XML查询优化的重要步骤。G2S是一种启发式的方法，它利用Schema中的XML文档的统计信息来改写GPE为SPE。(4)提出利用Schema生成关系模式，并在此基础上提出一种基于Schema的XML数据结构索引，结合Schema的数据字典提出了

4、OB(OrthogonalB+tree)树的存储方式，可快速的确立元素间关系，减少元素访问及路径连接次数，从而缩短路径查询的响应时间，提高了查询的效率，具有一定的实际意义。关键词：XML查询；Schema；路径索引；查询优化XML数据的查询优化研究AbstractTherapiddevelopmentofWebtechnologymakesWebbecomeanimportantwayofpeople’Saccessing。Withthesharpincreaseintheamountofinformation，howthatdiversificationoftheWeband

5、exchangedatabecomekeyissues．FollowingHTML(HyperTextMarkupLanguage)，XML(eXtensibleMarkupLanguage)hasbecometheprincipalthattheInternetandinformationexchangetools．DifferentwithHTML，XMLdocumentsrealizedthedatacontentandexpressionofseparation，thusbenefitingtheinformationsharingandretrieval，butals

6、othenon—structuralXMLdocumentsfortheorganization，managementandretrievalwasextremelydifficult．XMLdocumentsSOdifferentfromthecharacteristicsofohjeerrelationsandthetraditionalstructureofthedataandsemi—structureddataintoauniquedata，howtoefficientlyobtainusefulXMLdataandtooptimizeXMLQueryasanewst

7、udy．InordertoachievetheXMLdataqueryoptimization，inrecentyearspeoplehavemadealotofindexingtechnologyandconnectivityalgorithms，theseindexesarebasedmainlyonedgelabelsandelementaldutytoestablish．Butsomeindexdoesnotcontainalltheelementsofnodes，thuscarry