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XML查询方法研究

沈剑沧  
【摘要】:随着现代科学技术的发展,XML已经进入快速发展时期,并随着网络的发展而越来越受到人们的关注,成为人们办公、管理、决策等必不可少的帮手,同时,XML作为多种数据源的交换中心和多种数据源的集成也日益变得成熟。正因为XML文档目前在Web上的广泛应用,基于XML文档本身的数据查询就显得尤其重要。目前,基于XML文档数据的存储和查询的方法,一般是基于树的结构和关系数据库的结构。把XML文档描述成一棵树,虽然路径表达式很清晰,但这棵树的数据量很大,影响了数据的查询速度。把XML文档直接存放在关系数据库中,虽然关系表的结构很规范,数据的查询速度有所提高,但XML文档本身的结构灵活性就有可能丢失了。路径表达式主要由XML元素或者属性组成的表达式,它是现有XML查询语言的基本组成部分。基于路径表达式的XML数据查询效率的研究是当前研究XML的热点问题之一。 本论文提出了用Petri网建立XML语义结构模型的设计方法,对XML文档的结构和XML文档的数据分别建立模型。根据XML文档的DTD结构建立描述XML语义结构的Petri网模型,即Petri网建模XML文档的语义结构。XML文档的DTD结构中的元素声明和属性声明对应Petri网模型中的一个或者一组变迁,声明中的元素或者属性对应Petri网模型中的库所,把XML查询中的路径表达式定义为Petri网库所中的托肯。而XML文档的数据则存储在根据Petri网模型的结构生成的关系数据库中,利用Petri网模型可以将XML的查询问题转化为关系数据库中数据的查询操作,实现XML路径表达式的准确定位,这样可以有效地提高XML路径表达式的查询效率,使类似//element_1/element_2/element_3/…/element_n的路径表达式的查询处理代价为O(n)。 最后,通过具体的实例,着重设计了一套基于Petri网的XML图书查询系统,使用论文中提出的研究方法和技术路线,来分别描述图书文献的XML文档结构和XML文档数据。根据设计的流程图,编写代码,运行程序,实现了基于Petri网的图书查询系统。


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