基于关系数据库的XML存储策略的研究与实现

论文摘要

XML（eXtensible Markup Language）是继HTML之后发展起来的一个重要的Internet技术，它的格式简单，自我描述能力强，实现了内容、结构和表现三者的分离，适合于数据的表示和交换，已成为Web上数据表示、集成和交换的新标准。随着Web应用的迅猛发展，XML数据量与日俱增。为了有效地加工、分析和处理XML数据，国内外学者已经提出了各种XML数据的存储管理技术。由于关系数据库是目前最成熟的一种数据管理技术，在存储和管理XML数据的各种方式中，基于关系数据库的XML数据存储和处理技术显然是一种可行而有效的方式，并在学术界受到了广泛的关注。然而由于复杂的树形XML文档和简单平坦的关系型数据库表结构之间固有的不匹配，使得XML到关系型数据库的映射实现十分困难，因此成为当前的一个热门研究课题。论文对XML技术出现的背景、基本内容、特点作了简单介绍；详细阐述了XML与关系数据库的关系、当前网上发布数据所遇到的问题、使用XML带来的好处以及建立XML-RDB转换机制的必要性。论文所做的主要工作是：对当前已有的XML文档的关系存储策略进行了深入地探讨，详细阐述了各种存储策略的优点、缺陷、适应性及性能。研究表明：目前提出的几类典型的XML-RDB映射策略都有其局限性，其中存在的共同问题是只注重结构映射，而忽略其中的约束关系，从而导致语义约束信息的丢失。据此，本文提出了改进的基于DTD的映射策略，该映射策略在实现对XML结构完整映射的基础上进一步实现了对DTD中语义约束信息的完整映射与存储。Java是Sun Microsystems公司开发的面向对象程序设计语言。Java具有独立于操作平台、网络编程功能强大等特点。其提供的JDBC、JDOM、JAXP等JavaAPI使Java处理XML数据游刃有余。可以说Java是目前公认的处理XML的最佳语言。本文结合Java技术部分实现了所研究的映射策略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 一.研究背景
• 二.课题研究目的和意义
• 三.研究成果和创新点
• 四.本文的主要内容及组织结构
• 第一章 XML概述
• 1.1 XML简介
• 1.2 XML相关知识
• 1.3 XML数据库
• 1.4 XML的主要应用前景展望
• 本章小结
• 第二章 XML数据库与关系数据库比较
• 2.1 数据模型比较
• 2.1.1 构造机制
• 2.1.2 名称的唯一性
• 2.1.3 空值
• 2.1.4 标识
• 2.1.5 实体间的关系
• 2.1.6 数据结构的规则性
• 2.2 数据访问路径
• 2.3 完整性约束
• 2.4 规范化
• 本章小结
• 第三章 基于关系数据库的XML存储策略评述
• 3.1 研究用例
• 3.2 典型的XML—RDB模式映射方法
• 3.2.1 用固定的RDB模式存储XML数据
• 3.2.2 从实例数据提取RDB模式
• 3.2.3 从文档模式定义导出RDB模式
• 3.2.4 商业RDBMS产品（DB2）的XML存储技术
• 本章小结
• 第四章 改进的基于DTD的XML关系存储策略
• 4.1 DTD中的约束分析
• 4.1.1 域约束（Domain Constraints）
• 4.1.2 组合约束（Subcontent Constraints）
• 4.1.3 基数约束（Cardinality Constraints）
• 4.1.4 包涵约束（Inclusion Constraints）
• 4.1.5 不可检测的约束
• 4.2 改进的基于DTD的XML关系存储的关系模式设计
• 4.2.1 存储DTD结构及约束的关系模式的设计
• 4.2.2 存储XML文档的关系模式的设计
• 4.3 DTD及XML文档的存储算法设计
• 4.3.1 DTD结构及约束的存储算法
• 4.3.2 XML文档的关系存储算法
• 本章小结
• 第五章 XML—R系统的设计与实现
• 5.1 开发技术与平台的选择
• 5.2 系统功能分析
• 5.3 系统主要功能模块的实现
• 5.3.1 关系模式创建
• 5.3.2 数据导入
• 5.3.3 图形用户界面
• 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