XML文档中时态信息存储方法的研究与比较

XML作为Web上新的数据发布语言,将成为web下一代"数据表达"和"数据交换"的统一标准.然而XML文档很少是静止的,它经常会被修改.引入"时态表达"后,时态XML文档能够记录一系列的修改痕迹以及数据的变化过程.本文提出了将双时态XML数据模型映射到双时态XML文档的四种映射方法,最后通过实验对比了这些映射方法及其适用场合.     

基于XPath数据模型的双时态扩展

XML作为Web上新的数据发布语言,将成为Web下一代"数据表达"和"数据交换"的统一标准.然而XML文档很少是静止的,它经常会被修改,引入"时态表达"后时态XML文档能够记录一系列的修改痕迹,提供了一种高效可行的XML版本管理方案.另一方面XML表达时态信息比关系模型更自然,时态数据库的研究人员开始将部分焦点转向研究如何利用XML实现时态信息处理.提出了一个双时态XML数据模型并给出了形式化定义,该模型将一个双时态XML文档建模成一个带有"双时态元素"边标记的有向树形图.还讨论了该模型映射到双时态XML文档的两种映射方法;并采用扩展DOM API的方法实现了模型以及映射.最后通过实验对比了扩展DOM实现模型和不扩展DOM实现模型两种实现方法,两种模型映射到双时态XML文档的映射方法.     

双时态XML查询中now语义失真的研究与扩展

本文研究如何有效地查询基于"单属性表示时态信息"的XML文档的时态信息操作,并选择XML功能较为强大的查询语言XQuery进行时态查询扩展.文中先计论如何解决时态数据库中特殊元素now的语义失真的问题,然后对XQuery进行双时态扩展,最后给出扩展后的查询实例.     

偏序时态XML索引TempPartialIndex

时态数据管理是常规数据管理的深化和扩展,具有理论研究的意义与实践应用的价值.时态数据索引是时态数据管理的重要技术支撑,是其中的一个研究热点.首先,提出了一种时态数据结构,通过数据节点间的偏序关系,可将常规的二维时间区间的处理转化为基于偏序的时态等价类上的一维的处理,该数据结构可以快速有效地处理时态操作;其次,在该新型时态数据结构基础上研究了时态XML索引TempPartialIndex,其基本特征是将时态数据结构整合到非时态的XML索引中,即,将其整合到语义层之中,通过时态过滤和语义过滤掉大量节点之后,再进行结构连接;另外,着重讨论了基于TempPartialIndex“一次一集合”及其时态变量查询和增量式的动态更新机制.同时,仿真结果表明：TempPartialIndex能够有效地支持时态XML的各类查询及更新操作,技术上具有可行性和有效性.     

时态索引技术研究及其应用

研究有效时间期间集合上数学关系以及时态索引构造与应用.建立时间期间集合上时态连通等价关系和时态包含拟序关系.在引入数学关系框架内,通过对时间期间特征进行精细分析,讨论了大时态连通等价类分割和时态包含拟序关系集重叠等问题,建立了由根结点、等价类分割集结点和拟序关系集线序分枝结点构成的时态索引树形模型TDIM.在TDIM架构下,基于时态数据库中数据实体动态管理基本特征,研究了具时态变量情况下时态索引动态实现机制和查询技术,同时讨论了时态更新(时态插入、时态删除和时态修改)的增量式算法.由于建立在一般时间集合之上,TDIM可以应用于时态关系和XML的数据管理.     

使用UB-tree索引时态XML

如何在XML文档中表达时间相关的数据,跟踪历史信息和恢复文档在以前任意时刻的状态的问题,在最近的研究中受到不少的关注.许多文献提出了各种不同的模型.我们将这一类的问题归为索引时态XML文档的问题.本文将时态XML文档转换到n维空间的节点和直线,使用UB-tree对这些 N维空间的节点和直线进行索引,并针对时态查询提出了新的查询算法.通过实验证明,这样的索引比之前针对时态模型提出的索引具有更好的性能.     

面向XML文档的时态访问控制技术研究

XML文档的广泛应用对其安全性提出了越来越高的要求,访问控制技术作为安全控制的一部分也变得更加重要.过去对XML文档访问控制技术的研究很少将其与时态信息结合起来.在XML访问控制技术的基础上,结合XML文档的特点阐述了面向XML文档的时态访问控制模型.该模型通过在XML叶子结点上引入双时态标签来描述XML文档的时态信息,通过在访问控制策略中引入时间约束条件的因子,通过时态访问控制算法来完成对XML文档的时态安全控制并给出了模拟实现机制.     

基于时态编码和线序划分的时态XML 索引

研究了一种基于时态编码和线序划分的时态XML索引机制.首先,提出一种基于扩展先序编码的时态编码方案,通过该编码可确定结点间的结构关系;其次,在深入分析时间区间关系的基础上引入线序划分的概念,并讨论了获取线序划分的算法;然后,建立了整合路径结构信息和时态约束信息的时态结构摘要,并在此基础上建立了时态XML索引结构—TempSumIndex,同时研究了基于TempSumlndex的时态XML查询和增量式更新算法;最后,对TempSumlndex和现有时态XML索引技术的基本性能进行了详细的实验评估.实验结果表明,TempSumlndex具有更为优越的性能.     

XML文档处理子系统的设计

在某大型软件系统中,采用XML来表示多种不同格式的文书和其它信息,能够大大简化系统编程接口和加快信息交流共享.XML文档处理子系统是该大型软件系统的重要组成部分,为其他子系统提供高效存储处理各种信息的统一接口.从XML文档映射模式的相关研究开始,在XML文档处理子系统的设计中提出了一种简单高效的XML文档到关系数据库的映射模式,有效提高了系统处理XML文档的速度.     

一种基于关系的XML文档模型映射方法*

在分析已有映射方法的基础上,提出了二种新的XML文档到关系数据库的模型映射方法.该方法按照节点类型依次将XML文档的各个节点信息映射到关系数据库中不同的表中,为所有非叶子节点存储其子节点,从而有效减少了文档重组时间;为所有叶子节点分组,从而有效降低了查询时节点的连接操作代价.实验结果表明,与已有映射方法相比,该方法具有更高的文档重组和查询效率.该方法具有通用性,可以处理任意的XML文档.     

Temporal XML: modeling, indexing, and query processing

In this paper we address the problem of modeling and implementing temporal data in XML. We propose a data model for tracking historical information in an XML document and for recovering the state of the document as of any given time. We study the temporal constraints imposed by the data model, and present algorithms for validating a temporal XML document against these constraints, along with methods for fixing inconsistent documents. In addition, we discuss different ways of mapping the abstract representation into a temporal XML document, and introduce TXPath, a temporal XML query language that extends XPath 2.0. In the second part of the paper, we present our approach for summarizing and indexing temporal XML documents. In particular we show that by indexing continuous paths, i.e., paths that are valid continuously during a certain interval in a temporal XML graph, we can dramatically increase query performance. To achieve this, we introduce a new class of summaries, denoted TSummary, that adds the time dimension to the well-known path summarization schemes. Within this framework, we present two new summaries: LCP and Interval summaries. The indexing scheme, denoted TempIndex, integrates these summaries with additional data structures. We give a query processing strategy based on TempIndex and a type of ancestor-descendant encoding, denoted temporal interval encoding. We present a persistent implementation of TempIndex, and a comparison against a system based on a non-temporal path index, and one based on DOM. Finally, we sketch a language for updates, and show that the cost of updating the index is compatible with real-world requirements.     

时态XML索引技术

首先通过讨论时态XML查询数据模型TXQDM,提出了基于结点有效时间的前缀编码方案.以此为基础,引入TXQDM结点间的基于时态连通的等价关系和基于时态包含的拟序关系,建立了时态XML索引数据模型TXIDM,该模型的基本特征是具有二重嵌套的索引框架,适合于TXQDM这种不规则的具有较大随意性的树形结构情形.其次,在TXIDM框架内,讨论了相应时态查询算法,其中包括基于时态的路径查询和值查询,同时,还讨论了时态索引更新算法,其中包括插入和修改算法.最后,对于文中提出的模型TXIDM和时态索引操作算法进行了性能分析且设计了相应模拟实验.实验结果表明,基于TXIDM的时态查询与更新算法是可行的和有效的.     

一种新的DTDs完全一致性判断方法

DTDs(或XML Schema)的一致性是XML研究中的一个重要课题.一个DTD是一致的当且仅当存在有效的XML文档遵循这个DTD.然而一个一致性成立的DTD仍有可能存在一致性不成立的不合理子结构,同一致性不成立的DTDs一样,DTDs中一致性不成立的子结构同样应该尽量避免.为解决这一问题,对"元素在DTD中的一致性"、"DTDs完全一致性"等概念进行了定义和分析,并给出了一种新的DTDs完全一致性判断算法,该算法的最坏时间复杂度是O(n),具有较高的效率.     

基于频繁变化结构的时序XML文档聚类方法

为解决XML文档对动态性表示不足的问题,通过对XML文档加入时间信息进行建模,提出2种基于时间序列的XML文档频繁变化结构挖掘算法FCSBF和FCSDF,实现对动态XML文档频繁变化结构的高效挖掘。在此基础上提出一种针对动态XML文档的聚类新方法,实验结果证明,该方法能够对动态XML文档进行有效的聚类。     

一种基于XML的文档处理模型

在某军用软件开发过程中,由于系统文档格式不一致、结构性差,造成了系统文档管理、数据库存储及资源共享的不便。为解决这些问题,给出了一种基于XML的文档处理模型,应用XML和Oracle XML DB技术,对文档作结构化处理,并映射到关系数据库,映射过程中保持了文档模式语义约束和文档保真性;详细介绍了模型的结构和实现技术,并给出了应用实例。     

Active XML文档有效性检验

文档有效性检验是XML领域的一个基本问题.Active XML(AXML)文档在XML文档中引入Web服务,传统用于解决XML文档有效性的检验方法并不适用于AXML文档,为文档有效性检验提出了新的挑战.研究了AXML文档有效性检验问题,在原始树自动机的基础上,定义了AXML模式树自动机-ASTA机,该树自动机能够有效地描述满足AXML模式约束的文档集合.基于ASTA机,提出了一种多项式时间的AXML文档有效性检验算法.实验数据表明,基于提出的算法能够有效的完成对AXML文档的有效性检验.