XML路徑表達(dá)式優(yōu)化及其查詢和過濾計(jì)算方法.doc

1、XML路徑表達(dá)式優(yōu)化及其查詢和過濾計(jì)算方法XML是一種自描述 , 可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言 , 廣泛地用于 Web環(huán)境下數(shù)據(jù)的表示和共享。要搭建各種基于XML的應(yīng)用 , 必須提供處理 XML數(shù)據(jù)的核心技術(shù)和工具來高效地生成 , 查詢 , 過濾 , 變換 XML數(shù)據(jù)。由于 XML有類似樹狀的結(jié)構(gòu) , 所以類似于文件路徑那樣的路徑表達(dá)式是XML數(shù)據(jù)查詢和過濾的基礎(chǔ)。本文首先研究了用有限自動(dòng)機(jī)來表示XML和 XML Schema以及它們之間的關(guān)系 , 然后給出了 XML路徑表達(dá)式的一個(gè)代數(shù)運(yùn)算模型 , 在這個(gè)代數(shù)模型基礎(chǔ)上研究了 XML查詢語(yǔ)言和過濾語(yǔ)言的核心子語(yǔ)言路徑表達(dá)式 , 它的定義 , 語(yǔ)法和語(yǔ)義

2、; 然后利用有限自動(dòng)機(jī)給出了一個(gè)路徑表達(dá)式的簡(jiǎn)化方法 , 最后是它的查詢和過濾的有效計(jì)算方法 , 大體上包含以下內(nèi)容 :1) 研究了 XML的數(shù)據(jù)模型 , 它的路徑查詢語(yǔ)言以及相關(guān)的語(yǔ)法和語(yǔ)義它們是有效計(jì)算XML查詢和過濾的基礎(chǔ)。 2) 以有限自動(dòng)機(jī)為工具 , 給出了 XML,XMLSchema,路徑表達(dá)式的自動(dòng)機(jī)表示形式, 以及它們之間的關(guān)系。 3) 研究了在給定 XML Schema的情況下路徑表達(dá)式的簡(jiǎn)化算法,以及相關(guān)的路徑表達(dá)式的性質(zhì), 在這個(gè)過程中使用了有限自動(dòng)機(jī)方法。正則路徑表達(dá)式經(jīng)過這個(gè)簡(jiǎn)化過程以后才能方便, 高效地使用 SQL/DOM來回答 XML查詢 ; 把等價(jià)的簡(jiǎn)單正則路徑

3、表達(dá)式聚成一個(gè)等價(jià)類可以減少它的計(jì)算成本。4) 利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢處理能力來回答 XML查詢。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是目前最成熟的數(shù)據(jù)管理技術(shù) , 它有優(yōu)越的可靠性 , 可擴(kuò)展性和性能 , 利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)和查詢 XML數(shù)據(jù)是有效的方法之一。文章給出了一般性的原理和過程 , 并用一個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng) - 中國(guó)數(shù)字圖書館系統(tǒng)工程驗(yàn)證它的有效性和性能。 5) XML作為一種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn) , 常常用于信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享 , 本文給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的方法, 在給定 XML Schema和關(guān)系Database Schema的情況下 , 如何建立它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 并給出了一個(gè)根據(jù)XML查詢從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)造XML文件的方法。 6) XML過濾是 XML數(shù)據(jù)處理的另外一個(gè)重要的方面 , 大量的路徑過濾表達(dá)式經(jīng)過簡(jiǎn)化以后轉(zhuǎn)化成一個(gè)有限自動(dòng)機(jī)表示 , 這個(gè)有限自動(dòng)機(jī)表示能很好的處理帶分支的路徑。XML經(jīng)過 SAX分析以后產(chǎn)生一系列的SAX事件驅(qū)動(dòng)有限自動(dòng)機(jī)的執(zhí)行, 試驗(yàn)顯示了這個(gè)方法的效果。目前在國(guó)內(nèi), 國(guó)際上有大量的工作研究XML數(shù)據(jù)管理技術(shù)、 XML過濾技術(shù)和 XML數(shù)據(jù)模型、查詢語(yǔ)言方面的理論。在了解相關(guān)工作的基礎(chǔ)上 , 本文主要在以下方面有所創(chuàng)新:1) 研究了 XML的數(shù)據(jù)模型 , 給出了它的路徑查詢語(yǔ)言以及相關(guān)的語(yǔ)法、語(yǔ)義, 提出了一種表達(dá)能力更強(qiáng)的自動(dòng)機(jī)表示模型