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1、公珏曼塑至2 窆曼Q 墨壁墨Q 墨Q江荨大擎硕士学位论文发布订阅系统中基于树自动机的X M L 查询技术研究T h eR e s e a r c ho fX M LQ u e r yt e c h n o l o g yB a s e do nT r e eA u t o m a t ai nP u b l i s h S u b s c r i b eS y s t e m申请学位级别普通亟学科( 专业) i 土篡扭应用撞丕论文提交日期2 Q ! ! 生月论文答辩日期2 Q ! ! 生鱼且学位授予单位和日期江菱太堂2 Q ! ! 玺鱼旦答辩委员会主席评阅人声明I I II II lr l l
2、I I T IIrI JI Il Y 18 9 4 4 4 0本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：弘7 年学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其
3、他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入中国学位论文全文数据库并向社会提供查询，授权中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社将本论文编入中国优秀博硕士学位论文全文数据库并向社会提供查询。论文的公布( 包括刊登) 授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密一。学位论文作者签名：牮互毒么vI 年6 月I 多日伐乏、百日名哆签弓砖月教譬年匕日一= 摊沙学位论文广泛应用极大地改变了分布式系统的规模。大型的分布式系统可以扩展至数百万节点，使得传统的同步紧耦合通信模型已不能满足需求。发布订阅通信模型在时间、空间、控制流等
4、方面完全解耦，很好地适应了大规模分布式系统的通信要求，因此成为大规模分布式环境下广泛使用的通信模型。在发布订阅通信模型中，基于X M L 的发布订阅通信模型由于其灵活性及强大的表达能力，近年来得到了学术界和工业界越来越多的关注和研究。本文以X M L 作为事件模型，以X P a t h ( X M LP a t hL a n g u a g e )作为订阅模型，以树自动机理论为指导，提出一种基于树自动机的X M L查询技术X T A F i l t e r ( X M LF i l t e r i n gb a s e do nT r e eA u t o m a t a ) 来处理X M L
5、数据流的查询，并根据树自动机的特点对X M L 查询进行优化，进一步提高X T A F i l t e r 技术的性能。其主要工作如下：1 ) 通过对树自动机理论的研究，依据树模式思想给出X P a t h 与树自动机的转换算法，并基于树自动机导航实现对X M L 查询。2 ) 提出一种基于树自动机的X M L 查询技术X T A F i l t e r 。该技术基于X P a t h 与树自动机的转换算法，通过结构匹配和内容匹配两方面实现对X M L 查询，并采用h a s h 表来存储谓词信息的方法以提高X M L 查询效率。3 ) 提出一种基于树自动机的X M L 查询优化算法。该算法通
6、过合并用户提交的多个订购表达式中相同的路径片段，构建共享路径树自动机，进一步提高X T A F i l t e r 技术的性能。江苏大学硕士学位论文4 ) 搭建原型系统，给出系统架构及主要功能模块，并基于原型系统进行仿真实验。实验结果表明，基于树自动机的X M L 查询及优化技术减少了X M L 查询的匹配转发次数，提高了X M L 查询的效率和系统的性能。关键词：X M L 查询表达式，发布订阅，匹配算法，树自动机I nr e c e n ty e a r s ，t h es c a l eo fd i s t r i b u t e ds y s t e m si sd r a m a t
7、 i c a l l yc h a n g e db yt h eI n t e m e t Sr a p i dd e v e l o p m e n ta n dw i d ea p p l i c a t i o n T h et r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o nm o d e lo ft i g h t l yc o u p l e ds y n c h r o n i z a t i o nc a nn o tm e e tt h ed e m a n df o rL a r g e s c a l ed i s t r i b
8、 u t e ds y s t e m si nw h i c hn o d e sc a nb ee x t e n d e dt om i l l i o n s P u b l i s h s u b s c r i b ec o m m u n i c a t i o nm o d e li Sc o m p l e t e l yd e c o u p l e di nt e r m so ft i m e ，s p a c ea n dc o n t r o lf l o w , w h i c hw e l la d a p t st ot h ed i s t r i b u
9、t e ds y s t e ma p p l i c a t i o n s S oi th a sb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t s A m o n gt h ec o m m u n i c a t i o nm o d e l so fp u b l i s h s u b s c r i b e ，X M L b a s e dp u b l i s h s u b s c r i b eh a sb e e ng e t t i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o na n dr e
10、 s e a r c hf o ri t Sf l e x i b l ea n dp o w e r f u l l ye x p r e s s i o nb ya c a d e m i aa n di n d u s t r yi nr e c e n ty e a r s B a s e do nt r e ea u t o m a t at h e o r y , af i l t e r i n gt e c h n o l o g yn a m e dX T A F i l t e rf o rX M Ls t r e a mq u e r yi sp r e s e n t
11、e di nt h i st h e s i s ，w h i c hu s e sX M La se v e n tm o d e la n dX P a t ha ss u b s c r i p t i o nm o d e l w h i l et h i st e c h n o l o g yi n t r o d u c e sa no p t i m i z a t i o nm e t h o dt oi m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo ft h eX T A F i l t e ra c c o r d i n gt ot h
12、ec h a r a c t e r so ft h et r e ea u t o m a t a A n dt h em a jo rw o r k so ft h i st h e s i sa r ea sf o l l o w s ：1 ) T h r o u g hs t u d yt h et h e o r yo ft r e ea u t o m a t a ，t h et r a n s f o r m a t i o na l g o r i t h mb e t w e e nX P a t ha n dt r e ea u t o m a t ai sp r o p
13、o s e db a s e do nt r e ep a t t e m T oa c h i e v eX M Lq u e r yb a s e do nt h en a v i g a t i o no fT r e eA u t o m a t a - I I I 江苏大学硕士学位论文2 ) A nX M Ls t r e a mq u e r yt e c h n o l o g yn a m e dX T A F i l t e ri sp r e s e n t e d T h et e c h n o l o g yi sb a s e do nc o n v e r s i
14、 o na l g o r i t h mb e t w e e nX P a t ha n dt r e ea u t o m a t a ，t oa c h i e v eb o t hm a t c ho fs t r u c t u r ea n dc o n t e n to fX M Lq u e r i e s A l s o ，t h i st h e s i su s e sh a s ht a b l et os t o r ep r e d i c a t ei n f o r m a t i o nt oi m p r o v et h ee f f i c i e n
15、 c yo fX M Lq u e r y 3 ) A no p t i m i z a t i o nA l g o r i t h m i ci sp r e s e n t e dB a s e do nt r e ea u t o m a t a T r e ea u t o m a t ai sr e c o n s t r u c t e db yt h i sA l g o r i t h m i sf o rf u r t h e ri m p r o v i n gt h ep e r f o r m a n c eo fX T A F i l t e rt e c h n
16、o l o g yb ym e r g i n gt h es a m eX P a t hs e g m e n t sw h i c hs u b m i t t e db yu s e r s 4 ) T h ep r o t o t y p es y s t e mi sB u i l d e d ，A n dt h ef r a m es y s t e ma n dk e yf u n c t i o nm o d u l ei sp r e s e n t e d ，t h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n t sa r ed o n eb a s e do nt h i sp r o t o t y p es y s t e m T h ee x p e r i m e n t sr e s u l t ss h o wt h a tt h eX M Lq u e r yt e c h n i q u ea n dX M Lq u e r
