XML流上的XQuery查詢技術(shù)研究.pdf

1、XML是標(biāo)準(zhǔn)的通用標(biāo)記語(yǔ)言，它的半結(jié)構(gòu)化特性、良好的可擴(kuò)展性、自描述等特性，使它成為數(shù)據(jù)交換事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。XML的查詢語(yǔ)言主要有XPath和XQuery兩種。 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式中數(shù)據(jù)源多是數(shù)據(jù)庫(kù)或者文件，查詢系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)存建模后進(jìn)行處理。隨著Web的發(fā)展，數(shù)據(jù)在Web上的交互不斷增加。使用XML語(yǔ)言作為中間語(yǔ)言能夠解決Web中異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。因?yàn)閃eb中大量XML數(shù)據(jù)的存在方式是數(shù)據(jù)流，

2、而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢主要是數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)，這些技術(shù)并不適用于XML流數(shù)據(jù)的查詢，需要一套新的查詢解決方案來(lái)處理XML流查詢的需求。 本文的目標(biāo)是研發(fā)出一個(gè)功能強(qiáng)大的、能在XML流上執(zhí)行多XQuery查詢的查詢引擎XSIEQ-XQ，它是本實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)的XSIEQ(XML Stream Query with Immediate Evaluation)系統(tǒng)的一部分。XSIEQ-XP是XSIEQ中已研制的、能對(duì)XML流進(jìn)行大量XPath式

3、同時(shí)查詢的XPath查詢引擎。XSIEQ-XQ的研發(fā)充分利用了XSIEQ-XP的已有工作成果，開(kāi)發(fā)出的原型系統(tǒng)能夠兼容XQuery和XPath查詢。 XOuery查詢分為預(yù)處理，查詢處理和后處理三個(gè)階段。預(yù)處理階段對(duì)查詢條件進(jìn)行簡(jiǎn)化；查詢處理階段進(jìn)行XPath查詢；后處理階段進(jìn)行XQuery結(jié)果構(gòu)造。，本文的研究工作集中于預(yù)處理和查詢處理兩個(gè)階段，主要的工作和成果有： 1、追蹤XQuery標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，對(duì)XQuery語(yǔ)言進(jìn)

4、行深入的分析與研究，找到了在現(xiàn)有的XPath查詢引擎XSIEQ-XP的基礎(chǔ)上擴(kuò)展支持XQuery查詢的途徑。 2、提出了一套查詢改寫(xiě)規(guī)則，通過(guò)改寫(xiě)提高了查詢效率：利用DTD對(duì)FLWOR表達(dá)式中的XPath式進(jìn)行具體化，定義了一套改寫(xiě)規(guī)則，改寫(xiě)FLWOR表達(dá)式，消除表達(dá)式中的冗余查詢、將查詢條件像更有利于系統(tǒng)查詢的方向變換。 3、提出并設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了一種高效的XML流查詢算法：定義了擴(kuò)展的XSIEQ機(jī)E-XSIEQ(Exte

5、nded XML Stream Query with Immediate Evaluation)，并在E-XSIEQ基礎(chǔ)上為XQuery查詢提出并實(shí)現(xiàn)一種流查詢算法TreeBuf。TreeBuf有效地處理了前綴XPath式的查詢問(wèn)題，同時(shí)給普通XPath查詢提供了優(yōu)化的可能性。 4、作為主要成員，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了XSIEQ-XQ原型系統(tǒng)：它用Java編寫(xiě)，系統(tǒng)支持嵌套、order by子句的多關(guān)鍵字排序等XQuery查詢的復(fù)雜特性。