XBackend:一种Native XML数据库系统的后端实现策略

随着XML技术研究与应用的深入,涌现出了大量XML文档.为了对XML文档进行管理和查询,大多数RDBMS扩充了处理XML数据的功能.这种方式将XML数据映射到关系表中,会破坏XML数据的树型结构.查询时,需要多次的表连接,降低了查询效率.原生XML数据库以XML文档作为基本的逻辑存储单位,建立底层的物理存储模型.提出了一种原生XML数据库的后端实现策略--XBackend,包括存储策略、索引策略、数据库恢复策略. XBackend底层存储是专门为XML数据设计的,配合适当的索引,具有更高的存储和查询效率.数据库恢复策略保证了原生XML数据库数据的一致性状态.实验结果表明XBackend具有很好的性能.     

基于蚁群平台的大规模分布式XML数据库

为解决现有原生XML数据库查询效率不高、查询并发度低、数据库规模小及可扩展性不足等问题,基于蚁群高效多用计算平台设计一个大规模分布式原生XML数据库原型系统。采用软硬协同设计思想,在硬件部分设计多并行、全流水、可配置的查询过滤结构,以实现高效查询。利用软件平台的通用性,实现数据库的灵活配置和查询结果排序、筛选等复杂处理,并针对现有原生XML,数据库存在的问题给出相应的解决方法。实验结果表明,该系统可行有效,查询效率相对于Tamino数据库有30倍左右的性能提升,并且能够支持大量并发操作,具有良好的扩展性。     

XN-Store:一种原生XML数据库的存储方案

随着XML相关标准的推广与应用,Web上出现了大量的XML文档,为了进行有效的管理,有必要将XML文档存储到数据库中,存储方案已成为XML数据管理领域研究的一个重要课题,将XML文档映射为关系表,存储到传统的RDBMS中,会破坏XML数据的树形结构,造成查询效率的下降,提出了一种新的用于原生XML数据库的存储方案--XN-Store,该方案基于索引结构将XML节点作为记录直接存储到分页文件中,建立起持久化文档对象模型,从而保持了XML数据原有的树形结构.XN-Store不仅降低了XML文档的存储空间开销,而且实现了XML节点的快速串行化输出和访问操作.作为通用的原生XML存储方案,XN-Store支持各种二级索引的创建,以提高XML查询处理的效率,采用多种数据集,分别在XN-Store和先前的XML存储系统上进行实验,比较存储空间、存储时间、串行化时间和节点访问时间.实验结果表明,XN-Store是一种高性能的原生XML数据库存储方案.     

GML空间数据原生模式存储研究

大量GML空间数据的出现,使其有效性存储管理面临严峻挑战。鉴于GML空间数据XML格式编码的特点,本文分析并借鉴XML数据存储方式,提出GML空间数据的存储构建于原生XML数据库之上是一种理想的选择。基于开源原生XML数据库并充分考虑GML索引构建、GML空间、非空间数据查询所采用的机制、算法、策略等情况,本文提出GML空间数据的原生存储模型以细粒度为宜。本文进一步着力研究、设计了原生GML空间数据库系统架构体系,给出了系统定义、系统架构与GML空间数据存储、索引、查询等原理与技术方法。     

原生XML存储方案的数据更新机制

原生XML存储方案直接关系到查询处理和数据更新。目前的原生XML存储方案大多关注于查询处理而很少涉及对数据更新的支持。与关系表的更新不同,XML更新要考虑到节点的文档顺序。提出了一种新的原生XML存储更新机制,它既保持了节点的文档顺序,又使更新操作局限于一个页面之内,保证了更新的效率。通过引入前向链接记录和重定位记录,该更新机制使页面分裂时记录存储地址保持不变,避免了索引更新的I/O开销。通过实例说明该原生XML存储方案的数据更新机制是有效的。     

基于移动Agent和XML的异构数据库集成模型研究

为了解决异构数据库的数据集成和共享问题,提出了一个基于移动Agent和XML的异构数据库集成模型:采用虚拟法和XML技术,建立了全局数据集成框架;同时,采用移动Agent技术,解决了局部数据库数据智能集成的问题,优化了查询处理模块,有效地提高了数据库的查询效率.     

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。     

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。     

XQuery实现中的结构连接算法分析

在NXD(Native XML DBMS,原生XML数据库管理系统)的查询语言——XQuery的实现过程中,XML文档节点结构关系的查询效率非常关键。介绍了三种结构连接算法,分析了每个算法的时间复杂度,评价了它们的优缺点。同时,提出每种算法的适用场合,并设计具体的试验验证了分析结果。     

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.     

Efficiently Querying Large XML Data Repositories: A Survey

Extensible markup language (XML) is emerging as a de facto standard for information exchange among various applications on the World Wide Web. There has been a growing need for developing high-performance techniques to query large XML data repositories efficiently. One important problem in XML query processing is twig pattern matching, that is, finding in an XML data tree D all matches that satisfy a specified twig (or path) query pattern Q. In this survey, we review, classify, and compare major techniques for twig pattern matching. Specifically, we consider two classes of major XML query processing techniques: the relational approach and the native approach. The relational approach directly utilizes existing relational database systems to store and query XML data, which enables the use of all important techniques that have been developed for relational databases, whereas in the native approach, specialized storage and query processing systems tailored for XML data are developed from scratch to further improve XML query performance. As implied by existing work, XML data querying and management are developing in the direction of integrating the relational approach with the native approach, which could result in higher query processing performance and also significantly reduce system reengineering costs.     

Data storage practices and query processing in XML databases: A survey

With the rapid emergence of XML as a data exchange standard over the Web, storing and querying XML data have become critical issues. The two main approaches to storing XML data are (1) to employ traditional storage such as relational database, object-oriented database and so on, and (2) to create an XML-specific native storage. The storage representation affects the efficiency of query processing. In this paper, firstly, we review the two approaches for storing XML data. Secondly, we review various query optimization techniques such as indexing, labeling and join algorithms to enhance query processing in both approaches. Next, we suggest an indexing classification scheme and discuss some of the current trends in indexing methods, which indicate a clear shift towards hybrid indexing.     

一种Native-XML数据库的模型实现

本文根据XML的特性，结合对传统数据库的研究，提出了一种Native-XML数据库原型的逻辑模型，并给出了一种查询方法。这种技术可以扩展数据库的应用面，大大提高特殊查询的效率，弥补传统关系数据库的不足。     

XML文档在关系数据库中的存储研究

XML目前正在成为各种数据库特别是文档的首选格式,然而由于数据模型的差异.利用关系数据库查询处理XML数据给传统数据库技术带来新的挑战.通过一种基于DTD的XML关系数据库存储方法.该方法分别针对DTD和XML文档建立独立的表结构和索引,从而提高查询效率.     

扩展哈弗曼前缀编码实现XML数据与关系数据转换

为从企业生产线上XML半结构化数据中抽取富有意义数据,分析了XML半结构化数据和关系数据库中结构化数据特点,以及XML半结构化数据在关系数据库中的存储方法。针对实际应用,提出采用扩展哈弗曼前缀编码方法,对XML文档树进行唯一编码,实现XML文档与关系数据库映射,同时给出最长前缀匹配策略,支持数据查询,以提高查询效率。     

A Semantic Cache Framework for Secure XML Queries

Secure XML query answering to protect data privacy and semantic cache to speed up XML query answering are two hot spots in current research areas of XML database systems. While both issues are explored respectively in depth,they have not been studied together,that is,the problem of semantic cache for secure XML query answering has not been addressed yet. In this paper,we present an interesting joint of these two aspects and propose an efficient framework of semantic cache for secure XML query answering,which can improve the performance of XML database systems under secure circumstances. Our framework combines access control,user privilege management over XML data and the state-of-the-art semantic XML query cache techniques,to ensure that data are presented only to authorized users in an efficient way. To the best of our knowledge,the approach we propose here is among the first beneficial efforts in a novel perspective of combining caching and security for XML database to improve system performance. The efficiency of our framework is verified by comprehensive experiments.     

用后缀树构造XML路径字典加快路径查询评价速度

后缀树的重要性可以为多年来学术界对它总是有新的发现而印证．它的结构简单，但可以在线性的时间里解决许多复杂的问题，被大量的使用在字符串及树的模式匹配中，对于XML标准，有很多基于关系库和对象库的索引技术和查询方案被提出来，我们试图给出一种基于后缀树进行路径导航的查询机制：用后缀树构造XML路径字典加速路径查询评价速度，我们提出可以在线地建立一个trie树的后缀树，讨论了XML路径字典中的后缀树建树算法，阐述了整个索引方案和查询机制，并探讨了包括RPE在内的它所支持的各种查询操作，XML路径字典被用于加快路径查询的评价速度．