基于SECD抽象機(jī)的XQuery編譯實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究.pdf

1、隨著XML逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)交換格式，越來越多的應(yīng)用使用XML作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，對(duì)于XML的查詢語(yǔ)言需求正在日益增加。XQuery語(yǔ)言的推出使得XML查詢語(yǔ)言有了一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。XQuery語(yǔ)言具有良好的查詢能力、數(shù)據(jù)組織能力和算法描述能力，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)展。XQuery語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用技術(shù)的研究逐漸成為了一個(gè)重要的研究方向。 隨著應(yīng)用的增多，XQuery語(yǔ)言已經(jīng)逐漸成為了一種主流的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。對(duì)于應(yīng)用程序來說，XQ

2、uery程序執(zhí)行效率的高低是十分重要的，XML半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)特點(diǎn)的限制使得XQuery語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究一直受人關(guān)注。和解釋實(shí)現(xiàn)技術(shù)相比，采用編譯實(shí)現(xiàn)的方法可以為代碼優(yōu)化創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)，生成的代碼擁有更高執(zhí)行效率。同時(shí)，編譯技術(shù)的研究也將為動(dòng)態(tài)編譯的實(shí)現(xiàn)提供了前提條件。 本文對(duì)XQuery的編譯實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，給出了基于SECD抽象機(jī)的XQuery編譯實(shí)現(xiàn)方案，實(shí)現(xiàn)了XQuery程序到Java字節(jié)碼程序的編譯。該實(shí)現(xiàn)使用SECD抽象

3、機(jī)作為編譯后端的語(yǔ)義基礎(chǔ)，保證了中間語(yǔ)言FXQL翻譯到SECD抽象機(jī)指令的語(yǔ)義不會(huì)丟失。XQuery語(yǔ)言的編譯實(shí)現(xiàn)方案的主要特色在于采用了分層的體系結(jié)構(gòu)，采用了FXQL中間語(yǔ)言和SECD抽象機(jī)指令系統(tǒng)等中間表示，為編譯優(yōu)化提供了多種機(jī)會(huì)，允許在不同的層次上引入了不同性質(zhì)的優(yōu)化策略。其中，F(xiàn)XQL語(yǔ)言主要用于表示查詢計(jì)劃，基于查詢代數(shù)的查詢重寫可以通過FXQL語(yǔ)言的程序變換來實(shí)現(xiàn)，這種優(yōu)化技術(shù)主要借鑒了數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化技術(shù)；而SECD抽象機(jī)

4、指令易于表示程序控制流程和函數(shù)調(diào)用過程的實(shí)現(xiàn)，所以可以引入消除尾遞歸、函數(shù)內(nèi)聯(lián)等一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的代碼優(yōu)化技術(shù)。 本文已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于SECD機(jī)的XQuery編譯系統(tǒng)——XQC系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，XQuery程序先后被翻譯成FXQL中間語(yǔ)言程序、SECD機(jī)指令序列，并經(jīng)過消除尾遞歸和函數(shù)內(nèi)聯(lián)等優(yōu)化處理，最終被翻譯為Java字節(jié)碼形式的目標(biāo)程序。在本系統(tǒng)提供的運(yùn)行支撐環(huán)境下，這種目標(biāo)程序能夠正確地運(yùn)行在Java虛擬機(jī)上。