XML查询优化研究

XML已经成为网络上信息描述和信息交换的标准.由于网络上信息的本质特性和XML数据内在的灵活性,很多用XML编码的数据都是半结构化的.随着XML应用得越来越广泛,人们提出了多种XML数据的存储模型.与此同时,XML的查询优化也是数据库领域研究的一个重要课题.综合论述了XML数据查询优化技术的现状,指出了XML查询优化的特点和研究的关键性问题.描述了查询优化技术各个方面的重要研究成果以及存在的问题,进一步展望了未来的研究方向,并在此基础上提出了对XML查询优化方法的一些观点.     

XSS:一种基于XSD的XML概要树

随着XML应用的不断扩展,XML数据容量越来越庞大.为了更加快捷有效地在大容量XML数据上进行查询,很多研究工作集中在XQuery的查询代价评估上.提出了一种基于XML Schema的XML概要树,(XML Schema based XML synopsis tree, XSS).XSS基于XML Schema生成,保存有XML文档的结构信息和节点数目统计信息.基于XSS可以高效地进行XQuery的查询代价评估,进而为XML查询优化服务.相关实验验证了在XSS上进行XQuery查询代价评估的高效性和准确性.     

基于XML的数据查询效率优化方法的研究

为了提高XML数据查询处理效率,提出时XML数据结点采用标签聚类存储,同时结点路径信息存储在位向量中.通过XML Schema和查询信息计算出结点过滤表达式,由位向量间的高效运算剔除不满足过滤表达式的结点.另外给出压缩位向量后对压缩数据直接进行过滤操作的方法.实验结果表明该优化方法对XML的数据查询具有较高效率.     

XML数据查询中值匹配查询代价估计算法

XML数据查询中值匹配查询条件的查询代价估计问题是一种典型的多元素查询条件代价估计问题.它与传统关系型数据库中的多元素查询条件不同,因为XML数据中的值信息分布不仅与其他值信息分布相关,还与XML数据中的结构信息相关,而且当XML数据结构比较复杂时,可能会形成高维元素相关.针对以上问题,提出了一种面向XML数据的基于小波的多维直方图查询代价估计算法,并提出了确定XML数据中以某值元素为主键的相互依赖元组的方法,将值匹配条件改写为多元素查询条件的方法以及结构信息的值化方法.实验结果证明,提出的方法取得了较准确的查询代价估计结果.     

基于四层贝叶斯网络的XML文档信息检索模型

提出了一种新的基于贝叶斯网络对XML文档信息进行查询的模型方法.该模型支持针对XML文档信息的结构化查询.基于XML信息查询的特点,利用XML数据集中语词、元素和结构化单元的统计信息对模型的拓扑结构和条件概率进行了学习;结合概率函数的方法,利用模型的概率推理进程对XML文档和结构化查询条件的相关度进行了估算.最后在基于INEX测试集的实验中证明了该方法的有效性和可靠性.     

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.     

基于如何优化XML路径表达式查询的技术探究

现阶段,XML文档的查询是根据路径表达来导航的,针对XML查询语言而言,对于其数据库查询优化的关键是XML路径表达式.本文作者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.     

XML文档及其函数依赖到关系的映射

有许多文章提出了根据DTD将XML映射成关系的方法,但都没有考虑XML的语义,而语义信息对数据存储模式设计、查询优化、更新异常检查等来说是十分重要的,如果在DTD上指定了XML的函数依赖,在映射到关系数据库中就需要将其考虑进去.基于Hybrid Inlining方法并考虑XML函数依赖,提出了一种既能保持XML文档的内容和结构信息,又能保持函数依赖信息的映射方法.通过这种方法可以减少存储冗余,同时证明了映射后的关系都满足第三范式.     

基于视图的XML重写技术的研究综述

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XML查询计算方法.基于视图的查询重写技术充分利用视图中的信息来对查询进行优化,提高查询效率.本文讨论了对于支持正则路径表达式的XML查询如何进行重写的问题以及对不同技术的分析.     

XML数据库查询及优化研究

随着网络信息的大量涌现和广泛应用,原来简单的信息发布技术已经不能满足必需的信息交流与共享,XML(eXtensible Markup Language)的出现似乎为上述问题的解决提供了转化.随着XML技术的不断成熟,要构建基于XML的各种应用,从XML数据源中准确有效地查询所需信息,也就变得越来越重要.文中对XML数据库查询语言及对半结构化数据查询、转换输出、数据集成、XML数据索引、结构模糊查询展开分析,详细探讨了XML查询语言的特点、模式、处理过程和查询优化等技术.     

基于关系的XML数据存储

ＸＭＬ正成为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上数据表示与交换的标准,如何存储ＸＭＬ数据是一个关键问题。我们在系统实现时采用了基于关系数据库的存储方式。文章对于关系模式如何由ＤＴＤ生成、等问题,做了详细的探讨。     

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。     

XML数据库查询及优化研究

随着网络信息的大量涌现和广泛应用,原来简单的信息发布技术已经不能满足必需的信息交流与共享,XML(eX tensibleMarkupLanguage)的出现似乎为上述问题的解决提供了转化。随着XML技术的不断成熟,要构建基于XML的各种应用,从XML数据源中准确有效地查询所需信息,也就变得越来越重要。文中对XML数据库查询语言及对半结构化数据查询、转换输出、数据集成、XML数据索引、结构模糊查询展开分析,详细探讨了XML查询语言的特点、模式、处理过程和查询优化等技术。     

并行XML数据库查询处理算法的性能评价

基于父子关系的并行流水线连接查询方法PCPPJ(Parallel Pipeline Joining based on Parent Child relationship)是一种在并行多处理机环境下,利用分布式对象数据库对XML进行并行查询的新方法,对这种并行XML查询方法的测试结果进行分析和说明.PCPPJ查询方法在长路径和大文档情况下有更好的查询效果.     

基于领域本体和关系模型的XML语义集成方法研究

由于缺乏足够的语义信息,不同模式的XML数据之间很难进行互操作。针对油气井工程中的XML数据集成需求,借助领域全局本体,提出一种模式无关的XML语义集成方法。该方法首先在XML Path路径与领域本体之间进行语义映射,屏蔽其模式差异;然后,按照模型映射方法将XML存储为关系数据;最后通过查询重写将SPARQL转换为SQL语句,实现语义查询。该方法对XML模式进行语义标注,利用关系数据库存储与查询XML数据,能有效处理领域XML数据的语义集成。     

概率XML文件树结点概率的查询算法

概率XML文件是概率数据的网络数据交换和表示标准,元素取值及其概率的查询与计算是概率XML文件的重要研究内容.概率XML文件树是一种有效的概率XML文件的数据模型,定义了概率XML文件树的基本路径和扩展路径,提出了根据可能世界原理将概率XML文件树分解为普通子XML树的集合的算法,根据路径分析原理将概率XML文件树分解为子概率XML树的集合的算法和相应的查询与计算结点及结点集合概率的算法,并通过实验进行了比较分析.实验结果表明:这两种方法是有效的;与前一种方法比较,后一种方法适合较大的概率XML文件树、结点及结点集合的概率的查询,计算过程较简单.     

对加密的XML数据查询算法的研究与实现

对于XML加密数据的查询,文献[1]提出了一种"有查询意识的解密"方法,它只解密与查询结果有关联的部分。改进了关于XML加密数据的查询处理方法,利用哈希表、链接表来构建用户密钥索引。在XML文档加密过程中,将XML加密数据与加密的XML索引存储在一起,以便解密后的索引能提供查询结果在XML加密数据中的位置。并提出新的方案,其主要内容包括XML索引设计、用户密钥索引设计、算法设计。实验结果表明,本文方法提高了查询的效率,无需解密无关的加密数据,有效地解决了用户密钥交换次数多和安全的问题。     

A syntactic approach to twig-query matching on XML streams

Query matching on XML streams is challenging work for querying efficiency when the amount of queried stream data is huge and the data can be streamed in continuously. In this paper, the method Syntactic Twig-Query Matching (STQM) is proposed to process queries on an XML stream and return the query results continuously and immediately. STQM matches twig queries on the XML stream in a syntactic manner by using a lexical analyzer and a parser, both of which are built from our lexical-rules and grammar-rules generators according to the user's queries and document schema, respectively. For query matching, the lexical analyzer scans the incoming XML stream and the parser recognizes XML structures for retrieving every twig-query result from the XML stream. Moreover, STQM obtains query results without a post-phase for excluding false positives, which are common in many streaming query methods. Through the experimental results, we found that STQM matches the twig query efficiently and also has good scalability both in the queried data size and the branch degree of the twig query. The proposed method takes less execution time than that of a sequence-based approach, which is widely accepted as a proper solution to the XML stream query.     

基于XML的信息集成虚拟方法研究与应用

在分析XML与信息集成相融合的优势基础上,提出了一种利用元数据支持进行信息集成的框架,利用解析器和Wrapper技术向用户提供统一的查询接口和数据视图,借助于元数据的支持来判断查询操作的有效性.采取Xquery语言对XML文档进行集成操作,利用XSL将查询结果提交给用户浏览,较好地解决了信息集成过程中透明访问、联合查询和数据转换等问题,实现了多个民构数据源的快捷查询和快速结果展现.     

Consistent query answers from virtually integrated XML data

When data sources are virtually integrated, there is no common and centralized method to maintain global consistency, so inconsistencies with regard to global integrity constraints are very likely to occur. In this paper, we consider the problem of defining and computing consistent query answers when queries are posed to virtual XML data integration systems, which are specified following the local-as-view approach. We propose a powerful XML constraint model to define global constraints, which can express keys and functional dependencies, and which also extends the newly introduced conditional functional dependencies to XML. We provide an approach to defining XML views, which supports not only edge-path mappings but also data-value bindings to express the join operator. We give formal definitions of repair and consistent query answers with the XML data integration settings. Given a query on the global system, we present a two-step method to compute consistent query answers. First, the given query is transformed using the global constraints, such that to run the transformed query on the original global system will generate exactly the consistent query answers. Because the global instance is not materialized, the query on the global instance is then rewritten in the form of queries on the underlying data sources by reversing rules in view definitions. We illustrate that the XPath query transformations can be implemented in XQuery. Finally, we implement prototypes of our method and evaluate our algorithms in the experiments.