NEXT系统中元数据管理与索引技术研究

论文摘要

随着Internet技术的发展,越来越多的应用采用XML作为信息表示和数据交换的标准,这使得通过数据库技术对XML数据进行存储、查询等操作变得日益重要,同时也为数据库研究者提出了新的挑战。XML是一种半结构化语言,所以XML数据对象有着相对复杂的结构。它在本质上可以被看作一个数据树,文档的数据和内部结构在树中体现出来。 与传统数据库不同,XML数据库查询不仅查找数据,还查找数据之间的结构关系。为了有效地存储、查询、处理与分析XML数据,研究者们提出了各种不同的XML数据查询与管理技术。其中,针对XML数据本身特性量身定制其存储结构、索引技术、查询与优化技术的XML管理方案——Native XML数据管理系统,得到了广泛的关注并被认为是一种非常有前景的方案。 本文采用Native XML数据管理技术深入研究了XML数据的元数据管理问题。在XML数据管理原型系统NEXT的架构下,设计并实现了用于高效管理XML数据的元数据管理系统,提供XML数据载入、XML数据存储以及XML Schema管理功能,并提出了基于DOM的XML数据库的索引技术,包括XML值索引、XML引用索引以及XML路径连接索引,并以此为基础实现了XML名字管理器、名字空间管理器和模式管理器。

论文目录

• 独创性声明
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 研究目标
• 1.3 论文的组织结构
• 第二章 基础知识
• 2.1 XML简介
• 2.1.1 XML的产生与发展
• 2.1.2 XML文档的结构
• 2.1.3 XML查询语言
• 2.1.4 XML的特点
• 2.2 DOM标准介绍
• 2.2.1 什么是 DOM标准
• 2.2.2 DOM结构模型
• 2.3 XML元数据
• 2.4 XML数据的存储管理技术
• 第三章 NEXT系统简介
• 3.1 引言
• 3.2 BerkeleyDB简介
• 3.3 系统结构
• 3.4 XML元数据管理
• 2.4.1 数据存储模型
• 2.4.2 模式存储模型
• 2.4.3 索引存储模型
• 3.5 XML载入器 NX-Loader
• 3.6 XML文档查询处理器 NX-Query
• 第四章 元数据管理的设计与实现
• 4.1 NEXT系统中的名字管理器的设计与实现
• 4.2 NEXT系统中的名字空间管理器的设计与实现
• 4.2.1 XML的名字空间
• 4.2.2 名字空伺映射管理
• 4.2.3 名字空间前缀管理
• 4.3 NEXT系统中模式管理器的设计与实现
• 4.3.1 XML模式存储管理
• 4.3.2 XML模式类型管理
• 4.4 小结
• 第五章 索引技术的研究与实现
• 5.1 XML数据的存储和查询处理对索引技术的要求
• 5.2 基本概念
• 5.3 总体结构
• 5.3.1 路径连接索引
• 5.3.2 引用索引
• 5.3.3 值索引
• 5.4 索引性能分析
• 5.4.1 索引的空间利用率
• 5.4.2 索引的查询性能测试与分析
• 5.5 小结
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢