《NativeXML数据库中数据存储和查询的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NativeXML数据库中数据存储和查询的研究（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南 京 大 学 计 算 机 系 研 究 生 毕 业 论 文摘 要X M L 是一种可扩展标识语言， 作为一 种结构化的、 包含语义的、 面向 用户的 语言，它具有可扩展性、跨平台性等明显特点。这些因素使 X ML在许多领域得到了广泛的应用， 在网络上， X ML成为信息发布和交流的基本格式: 在分布式系 统中，X ML成为程序交换数据的基础:在传统领域，X ML也得到很好的应用。现在， X ML 正在成为信息交换和存储的标准。 随着应用范围的不断扩大， X ML文档越来越多。在管理和利用XML 文档这方面的研究，有力地促进了X ML 文档存 储技术的发展。 XML 与数据库结合的研究有两种做法
2、: 一是X ML - e n a b le d 的数据库， 它以关系数据库为主，在数据库中引入X ML 的特点，并提供一个转换层将底层的 关系数据库包装起来;另一个是N a t iv e - X ML 数 据库，它以X ML 数据模型为基 础，自底向上重新构建数据库。本文针对 N a t iv e - X ML数据库提出了一个X ML文档的数据模型 R O M ( R e l a t e d O b j e c t M o d e l ) ，给出了X M L 文档各部分的 定义和在X M L 询所涉及 运算的定义， 从而将现阶段独立发展的 X ML杏询和X ML存储联系在一起， 给出 一个统一
3、的逻辑视图。并在这个模型的基础上，进行 了X ML规范化的尝试，给 X ML 文档的设计带来帮助。在这一模型的基础上， 综合底层数据库的实现特点， 本文提出一种存储结构。 该存储结构的实现主要考虑两个因素: I , X ML文档是数据存储和查询的单位， 2 , 提供对于X M L文档操作的灵活性。 该存储结构可以 使用指针表示文 档内部元素之间的关系，并将属性和联系分开存放以提供运算上的方便。本 文还根据存储结构的 特点， 给出了相应的X ML 杏询 语言U X Q L ( U p d a t a b l e X ML Q u e ry L a n g u a g e ) , U X Q L
4、语言增 加了 对于目 录 和文件操作的语句， 给出 关 于元数据操作的语句， 提供了更通用的访问文档内容的方法。 本文主要 L 作包括:1 、介绍当前 X ML各方面发展的现状， 阐述了关于X ML的各种查询和存储技术。2 , 详细分析并讨论XML和数据库的结合，以及所面临的问题。3 、 提出一种面向数据库的X ML数据模型 R OM，其中包括 X ML文档和各种特性的定义，以及XML查询语言所涉及到的各种运算。4 、 给出基于 R O M 的X ML规范化方法， 并讨论了这种数据模型与其它数据模型的区别。5 、提出一种基于R O M的X M L数据库的 物理存 储结构， 详细讨论了 各种特性
5、的实现方法。6 、 参照R O M提出对于查询语言的改进，以及在 R O M 中查询语句的解析。7 、 给出一个面向文档的X ML应用实例。关 键词:X M L ，数据库， 数据模型，查询 语言，数据存 储南 京 大 学 计 算 机 系 研 究 生 毕 业 论 文Ab s t r a c tX M L is a n e X t e n s i b l e M a r k u p L a n g u a g e . A s a s t r u c t u r e d , u s e r- o r i e n t e d , s e m a n t e m e - c o n t a in e d
6、 l a n g u a g e , i t c a n b e e x t e n d e d e a s i l y a n d i s i n d e p e n d e n t o f p l a t f o r m s . T h o s e c a u s e t h e f a r - r a n g in g u s e o f X M L in m a n y f ie ld s . X M L b e c o m e s t h e b a s i s f o r m a t f o r i n f o r m a t i o n i s s u e a n d e x c
7、 h a n g e o n w e b a s w e l l a s i n d i s t r i b u t e ds y s t e m a n d t r a d i t i o n a l f i e ld s .N o w X ML i s t h e s t a n d a r d f o r d a t a e x c h ang e a n d s t o r a g e . A s t h e e x t e n s i o n o f a p p l ic a t i o n f i e l d , t h e a m o u n t o f X ML d o c u
8、 m e n t s i s b e c o m i n g l a r g e r a n d l a r g e r . T h e r e s e a r c h o n m ana g i n g and u s i n g X M L d o c u m e n t a c c e le r a t e t h e d e v e l o p m e n t o f X M L s t o r a g e t e c h n o l o g y g r e a t l y . T h e r e a r e t w o k i n d s o f X ML d a t a b a s
9、 e , o n e i s X ML - e n a b l e d d a t a b a s e , w h i c h u s e s a t r ans l a t i o n l a y e r o v e r r e l a t i o n d a t a b a s e t o s u p p o rt X M L , t h e o t h e r i s n a t iv e - X ML d a t a b a s e , w h ic h u s e s X ML d a t a - m o d e l a s t h e d a t a b a s e s l o g
10、 i c a lmo d e lT h i s p a p e r p r e s e n t s a n e w X ML d a t a - m o d e l n a me d R OM ( R e la t e d O b j e c t Mo d e l) i n t h e n a t i v e - X M L d a t a b a s e . I t d e f in e s t h e c o n c e p t o f X M L a n d o p e r a t i o n i n X M L q u e r y . I t g iv e s a u n it e d
11、 l o g i c a l v i e w o f X ML s t o r a g e a n d X ML q u e r y . T h e X ML n o r m a l i z a t i o n o n t h i s d a t a - m o d e l is h e l p f u l t o t h e X M L d o c u m e n t d e s i g nB a s e d o n t h i s d a t a - m o d e l , t h i s p a p e r p r o v id e s a X ML q u e r y l a n g
12、u a g e U X Q L ( U p d a t a b l e X M L Q u e ry L a n g u a g e ) . U X Q L h a s t h e a b i l i t y t o m a n g e d i r e c t o r i e s a n df i l e s , t o m ana g e me t a - d a t a . U X Q L h a s a mu c h c o m mo n e r m e t h o d t o a c c e s s X MLd o c u me n t d a t a .T h e m a i n w
13、 o r k o f t h i s p a p e r l i s t s a s f o l lo w s :1 ) I t i n t r o d u c e s t h e d e v e l o p m e n t o n a l l f i e l d s o f X ML , e s p e c i a l l y o n X ML s t o r a g ea n d q u e ry2 ) T h e p r o b a b i l it y o f u n i t e d a t a b a s e a n d X M L i s r e s e a r c h e d i
14、 n t h i s p a p e r , t h e d i ff i c u l t y in t h a t i s a l s o g i v e n .3 ) I t p r e s e n t s a n e w X ML d a t a - m o d e l , R O M , w h i c h d e f i n e s t h e c o n c e p t o f X M L a n d o p e r a t i o n i n X M L q u e ry .4 ) 川 n t r o d u c e s s e v e r a l X ML n o r m a
15、l f o r m s b a s e d o n R O M. I t c o m p a r e s R O M w i t h o t h e r l o g i c d a t a - m o d e l s .5 ) I t p r e s e n t s a s to r a g e d a t a s t r u c t u r e o f R O M .6 ) T h e in fl u e n c e o f R O M o n X ML q u e r y l a n g u a g e i s g i v e n i n t h i s p a p e r .7 ) A
16、n a p p l i c a t io n o f R O M i s p r o v id e d i n t h e la s t c h a p t e r .KE T WORD S : X M L , d a t a b a s e , d a t a - m o d e l , q u e r y l a n g u a g e , d a t a s t o r a g e1 1南 京 大 学 计 算 机 系 研 究 生 毕 业 论 文第一章 绪论1 . 1 研究背景X ML ( e X t e n s i b le Ma r k u p L a n g u a g e 可扩展标识语言) 是一种可扩展的置标 语 言，它作为 H T ML的替代语言，克服了H T ML结构不灵活，复杂度低，描述能 力差等缺点。 X M L 提供一整 套机制， 使它能 够方便快捷的生 成置标语言， 利 用这 些置标语言能够准确地描述每个领域中的 应用文档， 在很 大程度上方 便了 通用应 用程序的开发、领域内部数据的交换和文档数据的存储。J a v a技术是9 0 年代出现的重要的技术发展
