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基于不完全约束的XML查询处理关键技术研究

李义国  
【摘要】:XML自1998年由W3C提出之后,已经成为因特网上数据表示和数据交换的标准,受到越来越多的关注。各行各业都采用XML来描述本领域的信息。随着XML应用的不断扩展,XML数据量日益膨胀,如何有效管理XML数据并提供高效的查询处理方法成为迫切需要解决的问题。根据查询表达式含有结构信息的特点,已有的查询处理机制可分为结构化查询机制、关键字查询机制和混合查询机制。本文工作针对已有混合查询处理机制存在的问题展开研究,主要研究了以下内容: 首先,分析和总结了已有的XML查询方法,针对已有方法不能高效处理包含“*”结点的PSTP查询的问题,提出一种从PSTP查询推断普通结构化查询的方法,基于此,提出一种基于扩展Dewey编码的高效查询处理算法EDPS,可以在仅扫描一遍元素的情况下,处理任意形式的PSTP查询,包括一般形式的Twig查询、不包含“*”结点的PSTP查询和包含“*”结点的PSTP查询。 其次,本文利用XML文档的模式信息和文档中的路径信息,提出了基于DTD模式的优化方法来去除无用的查询路径,用以降低EDPS算法的时间复杂度。 最后,编程实现了EDPS、TwigStack、TSGeneric、TJFast和pTwigStack五种算法,并在不同的数据集上,通过比较扫描元素数量、运行时间以及扩展性三个指标,对以上五种算法的查询性能进行了实验比较,验证了EDPS算法的高效性。


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