【摘 要】
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随着互联网的快速发展,XML已逐渐成为互联网上数据存储与交换的标准。但是,XML文件是以树状的结构来表示,每一次的数据查询都必须从树的根节点开始搜寻读取,透过每一层的标签
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随着互联网的快速发展,XML已逐渐成为互联网上数据存储与交换的标准。但是,XML文件是以树状的结构来表示,每一次的数据查询都必须从树的根节点开始搜寻读取,透过每一层的标签名称逐层搜寻,直到找到所需的节点,因此对于数据的储存和查询,仍需要花费相当多的空间和时间成本,使得人们在查询数据的时候面临着很多困难,如何高效快速地查询,处理XML文档,已成为数据库领域一个重要的研究课题。本文对XML代数以及基于XML Schema的XPath查询技术和基于MP编码的XPath查询进行了研究,实现了查询优化的目的。主要研究内容如下:1.在现有代数优化的基础上,通过引入数据模型和XML语言相结合,尽量减少扫描原XML文档的次数,采用了启发式代数查询重写方法,利用关系代数的操作运算来重写XML文档来达到物理优化的目的。2.由于XML数据的灵活性,XPath查询时有许多语义不确定的时候,所以提出一种优化方法,在XPath表达式解析前进行确定化,用XML文档给定的Schema信息和要查询的XPath,建立两个信息的树有向图,利用图的乘积来进行优化,通过Xmark产生的数据验证优化前后的时间比是大于1的,证明达到优化的目的。3.由于XPath在查询时是一种树层的搜寻,每次都需从根节点开始,往特定轴线寻找每一节点,再对每一节点做节点测试,造成许多时间成本的浪费。因此,若能针对树状结构提出一种好的编码机制,完整记录树的结构及特性,保留节点在文件中的关系和顺序,利用这种编码机制对XPath中特定轴线查询,使其无须从根节点找起,即可有效查询到所要的节点。本文提出了一种基于MP编码的XPath查询方法,即每一节点的编码都是唯一,都包含节点的路径信息,以及节点的文件顺序。以XPath为基础,本研究利用MP编码法,给出9种轴线查询算法,储存节点的编码字典,用户查询数据时,只需透过数学除法和因式分解运算,即可快速查询到所要的数据,有效降低查询成本。
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