基于Native XML数据库的索引结构的研究

论文摘要

随着XML在web应用领域的发展,造成XML文档数量增长异常迅速,有效地存储、查询和索引这些XML数据已经成为web发展的关键问题。目前大部分商业数据库采取的手段,是在现有的数据库技术上,增加了处理XML数据的功能,即将XML查询转变为现有数据库查询,这种方法存在着传统数据库与XML文档之间模式映射转换的问题。Native XML数据库的提出,很好的解决了这个问题,Native XML数据库的内部模型是基于XML的,因而很好的避免了因数据模型的转化而带来的信息丢失和性能下降问题,逐渐成为当前数据库研究领域的一个新的热点。本文正是在这样的前提下提出的,基于Native XML系统的特点,提出了一种基于编码方法的新的索引结构。本文主要包括以下几方面内容:首先介绍了Native XML的相关技术,论述了目前存在的几种主流的索引结构的思想和建立方法;重点对XISS索引结构的索引思想、索引建立方法、结构连接算法以及该结构的优点和不足做了详细的论述;在此基础上,本文提出了一种新的索引结构,通过建立节点组树GNT的方法来建立索引结构,并采用链树结构来对其进行存储,并提出了采用group和anc数组来映射节点的相关信息,进而判断节点之间的祖孙父子关系;给出了基于这种索引结构进行查询时的匹配方法;给出了与XISS索引结构相比较,采用节点组树GNT来建立索引结构的复杂度;最后给出了根据该索引思想建立的索引框架,给出了框架模块的划分,各个模块的功能以及各个模块的设计思想和实现方法

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 1. 问题的提出和研究意义
• 2. 国内外研究现状
• 3. 论文理论背景
• 4. 论文主要内容和组织安排
• 第一章 Native XML 技术简介
• 1.1 XML 技术概述
• 1.1.1 XML 文档类型和文档顺序
• 1.1.2 XML 技术
• 1.1.3 XML 文档结构
• 1.2 Native XML 技术
• 1.2.1 NXD 系统体系结构
• 1.2.2 NXD 数据模式
• 1.2.3 NXD 的物理存储
• 1.2.4 NXD 的查询处理
• 1.2.5 NXD 索引管理
• 本章小结
• 第二章 典型索引结构的研究
• 2.1 XML 索引技术概述
• 2.2 索引结构分类
• 2.3 基于编码的索引方法
• 2.3.1 基于区间的编码方法
• 2.3.2 基于前缀的编码方法
• 2.4 XISS 索引结构研究
• 2.4.1 索引思想
• 2.4.2 节点标记方法－Numbering Schema
• 2.4.3 查询结构连接
• 2.4.4 改进的Numbering Schema
• 2.4.5 XISS 结构的优点和不足
• 本章小结
• 第三章 链树索引结构的研究
• 3.1 节点组树GNT
• 3.1.1 XML 原始数据文档与树结构
• 3.1.2 节点组树定义
• 3.1.3 GNT 索引结构建立方法
• 3.1.4 节点组间元素祖先关系的确定
• 3.1.5 GNT 的特点
• 3.2 路径表示式
• 3.3 XML 查询语言
• 3.3.1 Xpath 简介
• 3.3.2 Xpath 数据模型
• 3.3.3 Xpath 表达式
• 3.4 查询匹配
• 本章小结
• 第四章 索引结构的建立
• 4.1 索引结构框架
• 4.2 模块实现
• 4.2.1 XML 文档解析模块
• 4.2.2 索引模块
• 4.2.3 查询匹配模块
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢