XML數(shù)據(jù)編碼與存儲管理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在過去的十余年里,XML得到了迅速的發(fā)展和極其廣泛的應(yīng)用,XML數(shù)據(jù)憑借其靈活的半結(jié)構(gòu)化特征成為當(dāng)今各個領(lǐng)域廣泛采用的新的數(shù)據(jù)形式。呈指數(shù)級增長的XML數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域注入了新鮮的血液,半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理已成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)的一個重要分支。XML數(shù)據(jù)管理應(yīng)以XML數(shù)據(jù)模型為中心,從XML數(shù)據(jù)的本質(zhì)特征出發(fā),探求支持其獨特樹形結(jié)構(gòu)的高效管理方案,即原生XML數(shù)據(jù)管理方案是解決問題的關(guān)鍵所在。本文正是對原生XML數(shù)據(jù)管理中相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進

2、行了研究,一方面是設(shè)計和實現(xiàn)了一種完全獨立的原生XML數(shù)據(jù)庫的物理存儲方案,它完整地體現(xiàn)了XML數(shù)據(jù)邏輯模型,支持各種XML索引結(jié)構(gòu),并能高效的進行XML查詢；另一方面,針對傳統(tǒng)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理XML數(shù)據(jù)所造成的語義丟失以及性能下降問題,本文設(shè)計和實現(xiàn)了一種無縫集成關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的原生XML存儲方案,該方案最大幅度地重用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲管理器,解決了XML數(shù)據(jù)邏輯模型與關(guān)系模型之間的差異,能夠以最自然的方式存儲和索引XML數(shù)據(jù)。

3、>　　 在分析近幾年來國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,本文對原生XML編碼、存儲、索引、更新、文檔相似性度量等問題進行了系統(tǒng)深入的研究。主要貢獻與創(chuàng)新點如下:
　　 ●提出了一種基于二進制分數(shù)的動態(tài)XML節(jié)點編碼方案BSC。給出了BSC編碼方案的基本定義及其擴展定義,設(shè)計了BSC的靜態(tài)和動態(tài)編碼算法,分析和對比了多種節(jié)點編碼串行化方法的效率和局限性,最后實驗驗證了BSC編碼方案的高效性。
　　 ●參與設(shè)計了一種節(jié)點級原生X

4、ML存儲方案XN-Store。該方案以節(jié)點記錄為最小單位,直接在分頁文件上構(gòu)建持久化的XML數(shù)據(jù)邏輯模型,節(jié)點記錄的文檔序存儲可以支持快速的XML文檔發(fā)布和節(jié)點的隨機訪問,能夠支持各種XML輔助索引和高效的查詢處理。實驗證明XN-Store是一種高性能的原生XML存儲方案。
　　 ●基于XN-Store存儲方案,本文設(shè)計了一種高效的XML數(shù)據(jù)更新策略XN-Store+。在XN-Store的基礎(chǔ)上,該方案添加前向鏈接記錄以保持移動

5、記錄的虛擬地址不變,進而維護各種索引結(jié)構(gòu)的正確性；添加重定位記錄以保持實際節(jié)點記錄的文檔序存儲,很好地解決了XML數(shù)據(jù)高效更新和索引維護困難之間的矛盾。
　　 ●提出了一種基于關(guān)系的原生XML存儲方案NXRel。基于模型映射的方式,NXRel解決了XML數(shù)據(jù)邏輯模型和關(guān)系模型之間的差異所引起的各種問題,在關(guān)系表的基礎(chǔ)之上構(gòu)建了XML數(shù)據(jù)邏輯模型,能夠以自然的方式存儲和索引XML文檔,支持高效的XML數(shù)據(jù)更新。實驗證明NXRel處