XML路徑表達(dá)式優(yōu)化及其查詢和過濾計算方法.pdf

1、該文首先研究了用有限自動機來表示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)式的一個代數(shù)運算模型,在這個代數(shù)模型基礎(chǔ)上研究了XML查詢語言和過濾語言的核心子語言-路徑表達(dá)式,它的定義,語法和語義;然后利用有限自動機給出了一個路徑表達(dá)式的簡化方法,最后是它的查詢和過濾的有效計算方法,大體上包含以下內(nèi)容:1)研究了XML的數(shù)據(jù)模型,它的路徑查詢語言以及相關(guān)的語法和語義它們是有效計算XML查詢和過濾的基礎(chǔ).2)以有

2、限自動機為工具,給出了XML,XML Schema,路徑表達(dá)式的自動機表示形式,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)式的簡化算法,以及相關(guān)的路徑表達(dá)式的性質(zhì),在這個過程中使用了有限自動機方法.正則路徑表達(dá)式經(jīng)過這個簡化過程以后才能方便,高效地使用SQL/DOM來回答XML查詢;把等價的簡單正則路徑表達(dá)式聚成一個等價類可以減少它的計算成本.4)利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲和查詢處理能力來回答XML查詢.關(guān)系數(shù)據(jù)

3、庫是目前最成熟的數(shù)據(jù)管理技術(shù),它有優(yōu)越的可靠性,可擴展性和性能,利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲和查詢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程,并用一個實驗室系統(tǒng)-中國數(shù)字圖書館系統(tǒng)工程驗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,該文給出了一個簡單的方法,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應(yīng)關(guān)系,并給出了一個根據(jù)XML查詢從關(guān)系數(shù)據(jù)庫

4、構(gòu)造XML文件 方法.6)XML過濾是XML數(shù)據(jù)處理的另外一個重要的方面,大量的路徑過濾表達(dá)式經(jīng)過簡化以后轉(zhuǎn)化成一個有限自動機表示,這個有限自動機表示能很好的處理帶分支的路徑.XML經(jīng)過SAX分析以后產(chǎn)生一系列的SAX事件驅(qū)動有限自動機的執(zhí)行,試驗顯示了這個方法的效果.目前在國內(nèi),國際上有大量的工作研究XML數(shù)據(jù)管理技術(shù)、XML過濾技術(shù)和XML數(shù)據(jù)模型、查詢語言方面的理論.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言以及相關(guān)的語法、語義,提出了一種表達(dá)能力更強的自動機表示模型,作為有效實現(xiàn)XML查詢和過濾的基礎(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義不變的前提下,有效去掉路徑表達(dá)式中的閉包運算和通配符,從而實質(zhì)性地簡化查詢的計算過程.在中國數(shù)字圖書館示范系統(tǒng)中部分驗證了該方法的有效性.3)在路徑表達(dá)式簡化的基礎(chǔ)上,給出了對路徑表達(dá)式的一種新穎的有限自動機表示,非常自然地解