一種原生XML數(shù)據(jù)庫(kù)—Xindice的研究與改進(jìn).pdf

1、隨著萬(wàn)維網(wǎng)的飛速發(fā)展，XML的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，支持XML的數(shù)據(jù)庫(kù)成為眾人矚目的焦點(diǎn)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不能很好地支持XML。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)將XML轉(zhuǎn)換成二維表的形式存儲(chǔ)，但XML，與二維表存儲(chǔ)形式的轉(zhuǎn)換存在性能問(wèn)題。 原生(Native)XML數(shù)據(jù)庫(kù)是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。XML文檔在NativeXML數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)和查詢策略，是十分重要的問(wèn)題。本文以一個(gè)開(kāi)放源代碼的Native XML，數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品—Xindice為對(duì)象，深入

2、分析了它的分層存儲(chǔ)模型，研究了它的頁(yè)面存儲(chǔ)策略以及B樹(shù)索引結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，并闡明了Xindice存儲(chǔ)策略和查詢策略存在的不足。針對(duì)這些不足，本文作了以下分析研究工作。 在存儲(chǔ)策略方面，當(dāng)集合中加入了新的XML文檔時(shí)，Xindice數(shù)據(jù)庫(kù)分配“空閑”頁(yè)面用于存儲(chǔ)文檔的數(shù)據(jù)，如果沒(méi)有空閑頁(yè)面，則創(chuàng)建新的頁(yè)面；但是系統(tǒng)在刪除XML文檔時(shí)，僅僅將其占用的頁(yè)面標(biāo)記為“空閑”而并不釋放其占用的空間。隨著文檔的插入和刪除，頁(yè)面文件占用的磁盤

3、空間將會(huì)不斷的增大。本文在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，分析了Xindice數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)策略在“空閑”頁(yè)面管理上存在不足的原因，提出并實(shí)現(xiàn)了尾部頁(yè)面截?cái)嗖呗院晚?yè)面移動(dòng)策略，釋放了“空閑”頁(yè)面占用的磁盤空間，提高了系統(tǒng)對(duì)磁盤資源的利用率。而針對(duì)頁(yè)面移動(dòng)策略頁(yè)面移動(dòng)次數(shù)過(guò)多，本文又提出了尾部頁(yè)面移動(dòng)策略，減少了釋放“空閑”頁(yè)面所需要的時(shí)間。 在查詢策略方面，Xindice數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢語(yǔ)言是XPath，不支持XQuery查詢語(yǔ)言。而XPath的查詢功

4、能有限，如不能分組、排序、連接等，不能對(duì)多個(gè)文檔進(jìn)行聯(lián)合查詢，影響了Xindice數(shù)據(jù)庫(kù)查詢上的靈活性。本文設(shè)計(jì)了XQuery表達(dá)式的文法，利用JavaCC工具和JJTree工具對(duì)XQuery表達(dá)式的文法生成詞法語(yǔ)法分析器，用來(lái)識(shí)別輸入的XQuery表達(dá)式的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，并生成相應(yīng)的語(yǔ)法樹(shù)。根據(jù)此語(yǔ)法樹(shù)，對(duì)構(gòu)成該查詢的XQuery表達(dá)式的各子句分別進(jìn)行相應(yīng)的查詢處理，得到XML文檔的最終查詢結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了XQuery查詢，提高了Xindice