一種原生XML數(shù)據(jù)庫—Xindice的研究與改進.pdf

1、隨著萬維網(wǎng)的飛速發(fā)展，XML的應(yīng)用范圍不斷擴大，支持XML的數(shù)據(jù)庫成為眾人矚目的焦點。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不能很好地支持XML。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將XML轉(zhuǎn)換成二維表的形式存儲，但XML，與二維表存儲形式的轉(zhuǎn)換存在性能問題。 原生(Native)XML數(shù)據(jù)庫是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的研究熱點之一。XML文檔在NativeXML數(shù)據(jù)庫中的存儲和查詢策略，是十分重要的問題。本文以一個開放源代碼的Native XML，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品—Xindice為對象，深入

2、分析了它的分層存儲模型，研究了它的頁面存儲策略以及B樹索引結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，并闡明了Xindice存儲策略和查詢策略存在的不足。針對這些不足，本文作了以下分析研究工作。 在存儲策略方面，當(dāng)集合中加入了新的XML文檔時，Xindice數(shù)據(jù)庫分配“空閑”頁面用于存儲文檔的數(shù)據(jù)，如果沒有空閑頁面，則創(chuàng)建新的頁面；但是系統(tǒng)在刪除XML文檔時，僅僅將其占用的頁面標(biāo)記為“空閑”而并不釋放其占用的空間。隨著文檔的插入和刪除，頁面文件占用的磁盤

3、空間將會不斷的增大。本文在實驗的基礎(chǔ)之上，分析了Xindice數(shù)據(jù)庫存儲策略在“空閑”頁面管理上存在不足的原因，提出并實現(xiàn)了尾部頁面截斷策略和頁面移動策略，釋放了“空閑”頁面占用的磁盤空間，提高了系統(tǒng)對磁盤資源的利用率。而針對頁面移動策略頁面移動次數(shù)過多，本文又提出了尾部頁面移動策略，減少了釋放“空閑”頁面所需要的時間。 在查詢策略方面，Xindice數(shù)據(jù)庫的查詢語言是XPath，不支持XQuery查詢語言。而XPath的查詢功

4、能有限，如不能分組、排序、連接等，不能對多個文檔進行聯(lián)合查詢，影響了Xindice數(shù)據(jù)庫查詢上的靈活性。本文設(shè)計了XQuery表達式的文法，利用JavaCC工具和JJTree工具對XQuery表達式的文法生成詞法語法分析器，用來識別輸入的XQuery表達式的語法結(jié)構(gòu)，并生成相應(yīng)的語法樹。根據(jù)此語法樹，對構(gòu)成該查詢的XQuery表達式的各子句分別進行相應(yīng)的查詢處理，得到XML文檔的最終查詢結(jié)果，實現(xiàn)了XQuery查詢，提高了Xindice