Native XML数据库存储研究

论文摘要

随着信息技术的迅速发展,XML在各个领域的应用越来越广泛,这给XML数据的存储和管理提出了迫切的要求。XML数据是一种半结构化数据,很难直接而有效地存储在关系数据库中。而存储又是一个数据库系统的基础,影响系统效率的主要因素之一,Native XML数据库为XML文档定义了一个（逻辑）模型进行存取操作。利用Native XML数据库可以为XML文档提供真正有效的存储,所以本文的研究具有非常重要的意义。本文主要研究Native XML数据库的存储,首先,分析了XML文档与XML数据库之间的关系,研究了XML数据库的存储策略及其优点,并根据Native XML数据库的存储粒度和存储顺序,提出了一种XML文档分割算法,保持子树之间的父子或兄弟之间的关系。其次,针对现有两种聚簇算法SP聚簇和SL聚簇的不足,提出了一种新的聚簇方法--PSim,该方法利用图分割技术,比较聚簇单元的相似度,形成了路径相似图,克服了对查询类型的依赖,使XML文档树中相同或相近的结点尽可能存储在一个页面中,减少了处理查询的时间,提高了查询效率。最后,在理论研究的基础上,设计了一个Native XML数据库原型系统,并在缓冲区与磁盘文件之间设置了缓冲管理器,负责XML数据交换,减少了数据存储时页面的I/O,实现了XML文档的有效存储,最终通过实验验证了系统的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的主要内容
• 1.4 本文各章组织结构
• 第二章 XML 及其相关技术
• 2.1 XML 语言
• 2.2 XML 文档树
• 2.3 XML 模式
• 2.4 XML 文档的解析
• 2.4.1 DOM
• 2.4.2 SAX
• 2.5 本章小结
• 第三章 XML 数据库及其存储策略
• 3.1 XML 文档与XML 数据库
• 3.2 XML 数据库存储策略
• 3.3 Native XML 数据库的引入
• 3.3.1 Native XML 数据库的定义
• 3.3.2 Native XML 数据库的特点
• 3.4 Native XML 数据库存储的优点
• 3.5 Native XML 数据库存储策略
• 3.6 本章小结
• 第四章 Native XML 数据库存储方法的改进
• 4.1 存储粒度
• 4.2 存储顺序
• 4.3 子树划分
• 4.3.1 XML 文档树划分思想
• 4.3.2 XML 文档树剪枝
• 4.4 聚簇方法
• 4.4.1 基本的聚簇方法
• 4.4.2 改进的聚簇方法
• 4.4.3 路径相似度
• 4.4.4 改进的聚簇算法
• 4.5 结点插入更新
• 4.6 本章小节
• 第五章 存储模型的设计与实现
• 5.1 Native XML 数据库系统框架设计
• 5.1.1 Native XML 数据库设计原则
• 5.1.2 Native XML 数据库系统架构
• 5.2 存储模块设计
• 5.2.1 XML 数据存储方案
• 5.2.2 XML 数据存储详细设计
• 5.2.3 内存管理
• 5.3 Native XML 数据库存储性能分析
• 5.3.1 实验环境
• 5.3.2 系统存储效率分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 在学校期间的研究成果
• 致谢