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

1、該文首先研究了用有限自動(dòng)機(jī)來(lái)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(guò)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;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(guò)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(guò)濾的基礎(chǔ).2)以有

2、限自動(dòng)機(jī)為工具,給出了XML,XML Schema,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(guò)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(guò)這個(gè)簡(jiǎn)化過(guò)程以后才能方便,高效地使用SQL/DOM來(lái)回答XML查詢;把等價(jià)的簡(jiǎn)單正則路徑表達(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(lái)回答XML查詢.關(guān)系數(shù)據(jù)

3、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(lái)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(guò)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,該文給出了一個(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)

4、構(gòu)造XML文件 方法.6)XML過(guò)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(guò)濾表達(dá)式經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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,該文主要在以下方面有所創(chuàng)新:1)研究了X

5、ML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,作為有效實(shí)現(xiàn)XML查詢和過(guò)濾的基礎(chǔ).2)提出了基于XML Schema的路徑表達(dá)式的優(yōu)化算法.該算法能夠在保持語(yǔ)義不變的前提下,有效去掉路徑表達(dá)式中的閉包運(yùn)算和通配符,從而實(shí)質(zhì)性地簡(jiǎn)化查詢的計(jì)算過(guò)程.在中國(guó)數(shù)字圖書館示范系統(tǒng)中部分驗(yàn)證了該方法的有效性.3)在路徑表達(dá)式簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上,給出了對(duì)路徑表達(dá)式的一種新穎的有限自動(dòng)機(jī)表示,非常自然地解