基于XML数据的通用路径表达式的查询

查询重写是数据库研究的一个基本问题,它和查询优化、数据仓库、数据集成、语义缓存等数据库问题密切相关.同时,查询重写也是在关系数据库中存储和查询XML数据的关键问题.由于XML数据是元素嵌套和元素引用的,嵌套层数可以任意,并且模式和数据混合,因此XML的查询会涉及到广义路径表达式(GPE).文中着重研究了如何解决XML数据的查询重写的方案,把含有广义路径表达式的XML查询语句重写为含有简单路径表达式(SPE)的XML查询语句,再转化为基于关系数据库的SQL语句.     

基于扩展路径表达式的XML查询

XML查询问题是当前计算机界研究的热点问题之一，国内外学者提出了众多的模型与算法．其中，日本学者Makoto Murata等提出采用扩展路径表达式来表达查询，并利用hedge自动机和字符串自动机进行XML的查询计算．这种方法与采用路径表达式控制的XML查询相比，克服了后者不能充分利用XML文档有序性的缺点．另外，扩展路径表达式具有较强的表达能力，可以表达任何MSO(一元二阶逻辑)查询．因此，扩展路径表达式已作为XML查询问题研究的主要理论框架之一，但是扩展路径表达式的编写比较困难，表达式也比较复杂，导致算法时间复杂度的提高．在扩展路径表达式中引入通配符，使得扩展路径表达式更加简单灵活；同时在查询的计算过程中提出并应用带截止集的自动机提高计算的时间效率．     

基于正则路径表达式的XML查询优化技术研究

支持正则路径表达式的查询技术,被认为是半结构化数据模式下的XML查询研究领域中一种颇具有研究价值的XMI。查询计算方法。本文对基于正则路径表达式的XML查询计算方法及其特点进行了分析,在此基础上详尽地介绍了目前所提出的各种查询优化技术,最后讨论了XML查询优化技术研究中存在的问题以及今后的研究方向。     

XML正则路径表达式的优化技术研究

为提高XML数据的查询效率,本文基于XML数据模型和路径表达式提出一种新的优化方法,方法通过定义及解析一种XML树节点的编码,消除正则路径表达式中的闭包运算和通配符,将正则路径表达式简化为简单路径表达式,确定节点的查询路径,最终改善了闭包运算和通配符的不确定性而引起的查询效率低下问题,并验证了方法的优化性能。     

XML数据的路径表达式查询优化技术

路径表达式作为XML数据查询语言的核心部分,关于它的计算方法的研究成果已有很多,然而针对路径表达式本身进行优化的研究却相对较少.提出了两种针对路径表达式的优化策略:路径缩短策略和补路径策略,从而提高了XML路径查询效率.路径缩短策略根据XML文档模式信息,将路径表达式查询长度缩短,从而简化查询本身以降低需要的查询代价;而补路径策略则试图使用代价更小的等价路径表达式来替换原始查询.经过对实验数据的分析,这两种优化策略对于绝大多数路径表达式查询可以应用,并可大幅度地改进路径表达式的查询性能.     

基于视图的正则路径查询重写

正则路径查询的重写是实现XML查询重写优化的基础。通过比较正则路径视图和正则路径查询的结构信息,分析了两者之间进行映射应满足的条件,描述了正则路径视图到正则路径查询的映射和基于有穷自动机的映射过滤算法,并从理论上阐明了两个算法的重写等价性。借助于此两个算法,能够极大地减少需要求解的映射数目和提高正则路径查询处理的效率。     

XML查询优化模型XQO的研究设计

XML现有的查询技术不够成熟,效率低下,精确度不高,如何优化查询成为业界热点和难点问题。结合当今查询优化算法技术,设计了一个查询优化模型XQO,从查询过程的各个阶段进行优化查询解析、逻辑优化、物理优化,设计执行策略和算法,并从实验结果验证优化的效果。     

基于路径表达式的XML索引查询技术

为减少结构连接操作时对输入数据大小的依赖、在大部分实际情况下提高算法效率,研究了当前结构连接算法产生大量中间结果而导致过多连接次数的问题,提出一种新的基于结构摘要的索引技术。对路径树和XML树分别编码,使用少量预先计算的路径信息。在结构连接时执行交叉操作,该操作由位图在较短时间内实现,并且只返回结点所在路径的位置信息,减少了I/O次数。实验结果表明了其具有较高的查询效率,并且查询时间不依赖于输入数据的规模。     

数据集成中XML数据查询语义重写

查询重写是数据库研究的一个基本问题，它和查询优化，数据仓库，数据集成，语义缓存等数据库问题密切相关，为提高集成系统的查询效率，系统选择提交频率较高的XML查询物化为中间层视图，用户提交查询后，系统尽可能利用中间视图层中视图，而不是访问数据源来回答查询，这个问题实际可以归结为半结构化查询重写问题，考虑到中间视图层空间的有限性，已有视图应当尽可能回答更多的查询，传统查询重写方法有考虑半结构化数据之间的约束，而根据约束可以等价变换查询，从而提高中间视图层中的表达能力，提出了一种新的半结构化查询重写的方法，该方法在保证算法正确性和完备性的基础上，利用上半结构化数据中的约束，尤其是XML文件中的路径依赖，来增强中间层物化视图的表达能力，理论分析和初步原型实验证明方法的有效性。     

优化XML路径表达式查询的技术

通过对现有的路径表达式查询中几种优化技术的分析研究,提出了在XML语言查询中的一些重要问题,并根据其主要的技术特点提出了自己的观点,旨在提高对XML路径表达式查询技术的优化。     

基于本体的XML数据集成的查询处理

数据集成在很长一段时间一直为人们所关注．随着XML逐渐成为Web上发布和交换数据的标准,研究人员提出了基于本体的XML数据的语义集成方案．此文对于这样的方案进行了形式化,提出的算法NaiveMaxQEP解决了最大查询计划的生成问题;并基于非完整性角色个数有限的假设,对于查询执行计划生成算法进行了优化,提出了0ptMaxQEP算法;为支持高效的分布式资源整合,文章还给出了网络代价优化算法NetoptQEP,基于网络代价对输出的执行计划进行了优化．     

Accomplishing Deterministic XML Query Optimization

As the popularity of XML (extensible Markup Language) keeps growing rapidly, the management of XML compliant structured-document databases has become a very interesting and compelling research area. Query optimization for XML structured-documents stands out as one of the most challenging research issues in this area because of the much enlarged optimization (search) space, which is a consequence of the intrinsic complexity of the underlying data model of XML data. We therefore propose to apply deterministic transformations on query expressions to most aggressively prune the search space and fast achieve a sufficiently improved alternative (if not the optimal) for each incoming query expression. This idea is not just exciting but practically attainable. This paper first provides an overview of our optimization strategy, and then focuses on the key implementation issues of our rule-based transformation system for XML query optimization in a database environment. The performance results we obtained from experimentation show that our approach is a valid and effective one.     

基于XML的石油勘探数据库查询应用系统的实现

通过XML技术在河南油田勘探数据库查询应用系统中的应用,提出了XML技术和数据库技术相结合的数据库快速灵活地查询浏览应用的解决方案。在该方案中,以XML为数据交换标准,采用了多级分布式三层架构,很好地实现了数据库查询应用系统的开放性和可扩充性。     

Query optimization in XML structured-document databases

While the information published in the form of XML-compliant documents keeps fast mounting up, efficient and effective query processing and optimization for XML have now become more important than ever. This article reports our recent advances in XML structured-document query optimization. In this article, we elaborate on a novel approach and the techniques developed for XML query optimization. Our approach performs heuristic-based algebraic transformations on XPath queries, represented as PAT algebraic expressions, to achieve query optimization. This article first presents a comprehensive set of general equivalences with regard to XML documents and XML queries. Based on these equivalences, we developed a large set of deterministic algebraic transformation rules for XML query optimization. Our approach is unique, in that it performs exclusively deterministic transformations on queries for fast optimization. The deterministic nature of the proposed approach straightforwardly renders high optimization efficiency and simplicity in implementation. Our approach is a logical-level one, which is independent of any particular storage model. Therefore, the optimizers developed based on our approach can be easily adapted to a broad range of XML data/information servers to achieve fast query optimization. Experimental study confirms the validity and effectiveness of the proposed approach.     

基于XPath的XML查询重写算法

XML安全视图和查询重写是实现访问控制的关键技术。研究基于XML递归安全视图的查询重写问题,提出一种基于XPath查询语言、能处理递归视图的查询重写算法,避免了视图的物化和保存。该算法具有较高通用性,实验结果验证了其有效性。     

基于查询的XML数据库设计

随着——XML半结构数据的使用日益增加,处理超大型数据集时,查询效率可能是个问题。就这个问题,首先探讨了XML、XQuery及原生XML数据库的关系,然后给出了设计原生XML数据库的一些原则,其恰恰与关系型数据库相反,然而,在存储介质不再是信息瓶颈的现在,这些准则对提高查询效率有着重要的意义。     

高效的XML关键字查询改写和结果生成技术

用户使用关键字查询时可能不能准确地表达他们的意图,即使用户正确地表达了查询意图,查询引擎也可能不能准确地返回查询结果.针对这一问题,重点研究了在XML关键字查询中如何进行有效的查询改写并生成有意义的结果.提出4种查询改写操作和查询改写代价的概念,给出了动态规划的方法计算查询改写代价.为了找出最优的查询改写,给出了基于栈的查询改写和结果生成算法,并提出了基于划分的优化算法.最后通过丰富的实验对提出的方法进行了验证.