基于关系代数的XML数据查询

XML渐已成为Web上数据表示和交换的通用语言。为了有效地利用大量的XML文档，需要研究XML数据查询技术。提出了基于关系代数的XML数据查询方法。XML子句可以用关系代数表达式表示，并通过关系代数操作得到查询结果。该方法为查询XML数据提供了一种简洁和有效的手段。     

一种基于XML的树型代数

为了解决Web仿真中,关系代数这种数据模型的查询功能的局限性.介绍了一种形式化的集合代数(bulk algebra)称为TAX(Tree Algebra for XML,基于XML的树型代数).TAX的数据模型为有标签的有序树组成的森林,它把关系代数和簇聚融合在一起,提出了树节点和完整树,并构造了模式树和证据树,在此基础上定义了一些数据查询操作.通过对TAX的仿真研究,仿真结果表明TAX不仅可以作用于XML的数据,而且还能有效的把这些面对用户的XML查询语言转换成面对XML数据库的高效的查询语言.同时满足数据的直观性、高效的计算性和有效的优化,而且表达了最多的XML查询.     

XML形式数据模型及其查询代数

提出了XML的形式数据模型及其查询代数,主要包括以下几个方面：构造先后序关系、引入带根连通有向图、建立XML形式数据模型(XFDM)和XML查询代数(XFQA)。它形成了一个较为完整的XML数据库管理系统的理论基础,可以作为XML以及其它半结构化数据库管理系统查询存储、查询分解、查询优化和查询实现的形式化基础。     

扩展XML-RL查询代数的设计与实现

XML的迅猛发展使得对XML查询语言的需求进一步地增强,XML查询语言已成为一个新的研究热点。扩展XML-RL查询代数的设计是为了支持具有面向对象特征的查询。其设计思想借鉴了Lore系统的查询代数。因此首先介绍了几种典型的XML查询代数,其次论述了扩展XML-RL查询代数包含的逻辑操作符和物理操作符的设计思想与具体实现算法。     

XML查询的代数表示及其查询优化

本文绘出了一种XML查询的逻辑代数表示,基于这种代数表示作者探讨了在逻辑层面上进行XML查询优化的可能性和方法。文章按以下方式组织,第一部分给出了一种XML数据的模型表示,接着简单描述了在这个模型上的XML查询语言-AnXQL;第二部分是本文的重点,详细描述了XML查询的逻辑代数操作符,并举例说明;第三部分在逻辑层面上探讨了XML查询优化的方法;最后一部分介绍了相关研究工作,并与本文的方法进行了对比。本文是文[8]中基于半结构化数据模型的集成查询处理研究的重要组成部分。     

压缩XML查询代数ACX的设计与实现

针对保持结构的XML压缩数据,提出一种专门针对压缩XML数据的查询代数ACX(algebra of compressed XML),讨论了ACX逻辑操作符及物理操作符.ACX的部分设计已在关系及XML双引擎数据库管理系统CoSQL RX得到实现和验证.     

半结构数据上的结构化查询

文章在目前的一些XML存储查询技术基础上应用OODB的思想,提出了一个类SQL的结构化查询语言,并利用对象集合的方法统一定义了数据库的代数系统.同时实现了一个可以进行类似SQL的结构化查询的XML存储的原型系统,并给出了一些查询的测试数据.     

支持XML查询代数和树模式查询的XQuery系统框架

XQuery语言的高性能实现需要利用XML查询代数提供的查询优化方法,也需要采取高效的树模式整体匹配算法。为了将这两种XML查询处理技术有效地结合在XQuery语言处理系统中,提出了一种通用系统框架来支持XQuery语言的高性能实现。在这个框架内,提供开放式XML数据源连接,并且通过作为中间语言的一种函数式查询计划描述语言FXQL来支持各种查询代数算子和树查询模式的表示,既允许采用各种XML查询代数,又允许采用各种树模式查询算法;进而,通过这种中间层的程序变换可以实现基于各种查询代数的查询重写,并从查询计划中分离出独立的树模式查询计算,使两种查询处理技术适当地统一在同一系统框架中,有效地支持了多种环境下XQuery语言的实现。     

XML模式、查询和存储技术扫描

本文对当前研究与应用的XML模式语言／代数、XML查询语言／代数以及XML存储技术的历史和现状进行了简要的介绍，其中分别就模式、查询和存储给出了具有典型性的几个 例子，最后，给出了我们对一些问题的看法。     

Rtop-k:基于结构松弛的XML关键字近似查询方法

目前,现有的大多数关键字查询方法都是计算XML包含关键字元素的最紧致片段,这类方法大都忽略了XML文档中嵌入的结构关系,而XML结构化查询能够准确捕捉用户查询的信息,具有较高的准确率.将结构化查询方法与关键字信息检索相结合,通过分析关键字与XML文档的结构关系判断用户查询的需求,将面向对象的思想和松弛查询的方法引入到关键字查询方法中,提出一个新的XML关键字近似查询框架(Rtop-k).实验结果表明,所提近似查询方法能够较为准确地捕捉用户的查询意图,具有较高的查全率和查准率.     

基于复杂模式索引的XML查询优化*

分析了XML模式与XML文档之间的关系以及XML查询的特点,提出了一种基于复杂模式索引的XML查询优化方法.该方法对XML模式中的节点建立索引,查询时考虑XML模式中带有环的情况.首先对查询树进行去除重复元素的预处理,并将查询树分解成主路径和分支路径;然后利用索引查找潜在目标节点的XML模式编号;最后在XML文档中对对应节点进行筛选,找到目标节点.该方法可以减少连接操作的次数,提高查询操作的效率,能处理较复杂的XML模式.     

一种查询XML异构数据源的新方法

由于异构数据源存在结构差异和结构不兼容等问题,在其上进行查询是一个挑战.本文根据XML树的特点,对其进行了外延,设计了一种新的XML树的查询方法.通过样式图获得XML树的结点间的语义关系,查询条件可以表示为XML样式图模式,查询不被限定于特定的XML树,给出了基于样式图模式的查询算法.用例说明了该方法如何应用于异构数据源的查询.     

XQuery实现技术研究综述

XML数据的广泛应用,使得高性能的XQuery实现成为XML数据处理领域的重要课题,但XQuery的灵活性和复杂性为其实现技术研究提出了巨大挑战。XQuery语言的高性能实现需要利用XML查询代数提供的查询优化方法,也需要采取高效的树模式整体匹配算法。给出了XQuery语言实现的基础架构,探讨了原生XML数据库系统中XQuery实现的关键技术——查询代数和树模式查询的国内外研究现状,展望了未来的研究方向及面临的挑战。     

CoSQL RX中基于Tag集的XML关系查询

在目前支持关系及XML数据统一管理的数据库管理系统中,由于XML固有的表达复杂结构数据的特点,以及XQueryXPath查询语言越来越复杂等原因,如果没有对XML数据的树结构以及查询语义有准确的了解,对于一般用户而言,要查询到所需要的信息有一定难度.针对该问题,在已有工作的基础上,设计并实现了一种基于XML标记(Tag)子集的XML查询方法,该方法只需要用户使用类SQL提交针对包含XML数据列的关系表(RXTable)中XML数据的查询,就可以将数据中所有满足条件的XML数据返回,同时可基于该查询结果进行进一步的更精确的查询.     

一个XML的数据模型及其存储策略

XML是用于数据表示、交换的Internet标准。通过和DTD的连接可以用像XML－QL这样的语言来执行丰富的查询操作。近年来,很多人致力于半结构化数据模型和其查询语言的研究^[1,2,5],其重点逐渐转移到XML数据集的查询上来,其中两个重要问题是使XML查询语言正规化和如何将XML数据转换为底层存储格式以获得理想的效率^[4]。表述了一个XML的正规数据模型及其代数方法,并介绍基于RDBMS实现该模型的方法。     

M2:一种有效的XPath求值方法

XPath求值性能极大关系到XML应用程序的整体性能.提出的M2(Matrix Match)方法基于节点关系矩阵查询.根据XML区间编码构建关系矩阵,通过查询原语序列的执行实现XPath表达式求值.M2的导航式特点使得XPath的各种查询语义容易实现,包括反向轴操作和以谓词表达的分支查询.对应相同XML数据的关系矩阵可...     

利用自动机高效处理XML路径表达式查询

在XML查询处理中,应用于绝大多数XML查询语言中的路径表达式在定位和查询XML数据和数据的结构关系方面具有极强的表达能力,并且由于XML数据的半结构化性,使得XML路径表达式查询的查询处理技术的研究与传统的数据库查询处理技术相比有着全新的特点和挑战.一些目前已有的查询处理技术可以用来处理路径表达式,但是查询处理中产生的大量中间结果导致了这些方法应用在大规模XML文档和复杂的路径表达式查询中时查询效率急剧下降.文中利用自动机技术设计了一个处理XML路径表达式查询的高效方法--SAM.SAM的基本思想是将路径表达式查询转化成一个与之完全等价的自动机,然后将其与从XML文档中抽象出来的模式路径相匹配.文中同时也给出了基于SAM方法的针对路径表达式中"//"操作符计算的有效解决方案.实验证明:SAM是一种非常有效的查询方法,在计算大数据量复杂路径表达式查询时具有非常高的效率,是一种实用的XML路径表达式查询方法.     

LCA关系序对导引小枝查询

让关系数据库支持XML数据存储和查询,是XML领域重要的研究分支.DM XML系统以关系数据库为平台,融合结构映射和模型映射,根据路径统计实现了路径分区的编码方案.提出了DM XML查询模式集的解析、验证和生成方法.集合中的模式对应唯一的约束节点LCA关系序对,该序对并能严格地转化为等价的SQL查询.从实验数据分析,表明了DM XML编码方案的合理性和路径查询的高效性.     

OreintXA:一种有效的XQuery查询代数

XQuery是XML查询语言的推荐标准.现有的XQuery处理策略有两种方法,一种是基于核心语法一次一结点的方法,另一种是基于查询代数的一次一集合的方法.单独使用这两种方法都不能很好地处理XQuery查询.一方面,基于核心语法树的方法效率低,而且很难优化,而现有基于代数的方法又不能很好地满足XQuery的过程化查询语言的特性.描述了一个有效的XQuery代数系统--OrientXA.它是在总结现有的基于代数的XQuery查询工作、分析未解决的问题,并吸收了前述的两种策略的思想的基础上提出来的.它第一次提出了构造模式树的概念,其中的构造操作符能体现XQuery的灵活特征.由于操作符具有很强的表达能力,OrientXA能够表达W3C的用例和XMark测试集的所有查询.     

基于文档属性单元松弛的XML近似查询方法

为解决普通用户对XML文档的近似查询问题,提出了一种基于文档属性单元松弛的XML近似查询方法.该方法将XML文档中的叶子结点和属性结点作为属性单元处理,基于一致集的概念导出最大集,生成最小非平凡函数依赖集,从而找出属性单元之间的近似函数依赖关系,进而求出近似候选码和近似关键字.在此基础上,根据属性单元支持度将属性单元按重要程度排列并据此对初始查询条件进行松弛,最不重要的属性单元最先松弛并且松弛程度最大.利用松弛后的查询条件对XML文档进行查询,可得到与初始查询条件近似的查询结果.实验结果和分析表明:提出的XML近似查询方法能够很好地满足用户的查询意图,具有较高的执行效率.