一种支持高效XML 路径查询的自适应结构索引

提出了一种新的自适应结构索引:AS-Index(adaptive structural index),能够克服现有静态索引和自适应索引的缺陷,具备高效的查询和调整性能.AS-Index 建立在F&B-Index 的基础之上,其索引结构包括F&B-Index,Query-Table 和Part-Table.Query-Table 能够记录频繁查询,避免了查询过程中的冗余操作.并且,在Query-Table 的基础上提出了自底向上的查询处理过程,能够充分利用现有的频繁查询高效地回答非频繁查询.Part-Table 用于优化包含祖先后裔边的查询,进一步提高了查询性能.现有的自适应结构索引的调整粒度是XML 元素节点,调整过程往往需要遍历整个文档.而AS-Index 是基于F&B-Index 节点的增量调整,其过程是局部的,高效的,并且能够支持复杂分支查询的调整.实验结果表明,AS-Index 在查询和调整性能上优于现有的XML 结构索引.同时,相比于现有的自适应结构索引,AS-Index 针对大规模文档具有更加优良的可扩展性.     

基于索引的XML查询技术研究

介绍了目前XML数据查询技术的研究现状,对主要的XML索引查询技术作了较深入的探讨,其中包括：基于路径索引的XML查询方法,如DataGuide、1-index、A（k）索引等;基于编码的XML索引查询方法,如Anc_Desc_B^＋、XR树＋XR-Stack算法等。文中对相关XML索引查询方法的优点和不足进行了分析。     

一种基于路径分块索引的XML查询方法

针对XML的相对路径查询及引用路径查询问题,提出了一种面向XML数据的路径分块索引KI。探讨了KI索引构造方法、索引节点分裂算法和相关查询处理的算法,并用VC++实现,利用Shakespeare和Xorder数据集进行了XML查询测试,实验结果表明,提出的KI索引能有效地提高XML查询效率。     

一种高效的XML多分支路径查询算法

目前XML单路径查询和简单的分支路径查询已经得到了较好的解决,但如何高效地实现XML多分支路径查询还没有很好的方法。提出一种高效的XML多分支查询算法MBPQ。算法MBPQ首先对XML文档和被查询的多分支路径结点分别按照各自不同的方式进行编码,并将被查询的多分支路径拆分成单路径,最后将单路径查询匹配成多分支查询结果。在单路径查询结果匹配过程中,算法MBPQ利用栈控制匹配过程,按照查询树从左到右、自底向上的顺序匹配具有共同祖先结点的单路径查询结果,从而提高匹配效率。实验表明,与现有的XML多分支查询一般算法相比,算法MBPQ的查询效率高。     

一种基于Schema的XML索引结构

XML Schema作为一种描述XML文档模式信息即结构信息的标准，对于XML索引的建立及查询效率的提高有着重要的作用。现有的大部分XML索引结构着重研究XML文档的结构查询，而对于XML文档的更新支持却不多，对无效查询也不能作出快速的判断。该文基于已有的XML文档的编码方式，提出了一种基于Schema的XML索引结构，不仅能支持基于有效性验证的动态更新，使得XML文档和XML Schema保持一致，而且对用户提出的无效的路径查询也能在较短时间内作出判断。     

一种实现XML路径查询的自适应索引结构

借鉴关系数据库成熟高效的查询技术,并采取以空间换时间的策略。对频繁的子查询进行登记处理,使频繁的子查询能够直接得出结果;采用路径划分,将路径划分成简单路径并行处理求出子路径的中间结果;借用以输出结点为导向的结构连接顺序,减少无效的结构连接和中间结果。提高查询效率。     

建立特殊索引实现XML文档的查询优化

结合半结构化数据索引和Lore系统中的索引结构提出了关系数据库中无需特殊数据结构的XML数据的索引的建立及利用索引实现对XML查询的优化。     

基于代价的XML路径索引构建

处理路径表达式是XML查询技术中的难点和热点．在本实验室提出的XML路径表达式索引-结构化映射的基础上．为了降低构建索引所需的空间开销，本文提出了构建路径索引的代价模型，并设计了基于给定查询负载，有选择地构建路径索引的相应算法，为给定查询负载自动选择近最优索引模式（NOIS）．本文还提出了当查询效率发生变化时，系统对索引模式进行自适应调整的策略．实验研究表明：使用本文方法，系统可在不影响路径表达式处理效率的前提下，大大降低路径索引的空间开销，取得查询收益和空间开销的较佳权衡．     

一种基于流索引的XML数据流的Xpath查询算法

XML数据流查询过程中,核心操作是父子、祖孙节点的匹配问题.解决这一问题的有效途径是根据查询表达式构造非确定状态自动机,顺序处理解析后的节点,在这个过程中大量与查询无关的节点也参与了匹配.通过对XML数据流添加流索引,在执行查询时,直接跳过与查询不匹配的元素及其子树节点,提高了查询效率.     

高效查询的XML编码方案

在XML数据查询中,结构连接操作占用了大量时间。针对这个问题,提出一种高效查询的编码方案—LSEQ编码。它将节点路径信息进行分解,避免记录路径的重复信息,减小了编码长度;同时支持节点祖先后代关系,父子关系和兄弟关系的表示。LSEQ编码通过记录非叶节点的路径,在节点查询中避免了结构连接操作,提高了查询效率。实验表明LSEQ编码提高了空间利用率,在查询速度上具有出良好的性能。     

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.     

利用自动机高效处理XML路径表达式查询

在XML查询处理中,应用于绝大多数XML查询语言中的路径表达式在定位和查询XML数据和数据的结构关系方面具有极强的表达能力,并且由于XML数据的半结构化性,使得XML路径表达式查询的查询处理技术的研究与传统的数据库查询处理技术相比有着全新的特点和挑战.一些目前已有的查询处理技术可以用来处理路径表达式,但是查询处理中产生的大量中间结果导致了这些方法应用在大规模XML文档和复杂的路径表达式查询中时查询效率急剧下降.文中利用自动机技术设计了一个处理XML路径表达式查询的高效方法--SAM.SAM的基本思想是将路径表达式查询转化成一个与之完全等价的自动机,然后将其与从XML文档中抽象出来的模式路径相匹配.文中同时也给出了基于SAM方法的针对路径表达式中"//"操作符计算的有效解决方案.实验证明:SAM是一种非常有效的查询方法,在计算大数据量复杂路径表达式查询时具有非常高的效率,是一种实用的XML路径表达式查询方法.     

Clustered Chain Path Index for XML Document: Efficiently Processing Branch Queries

Branch query processing is a core operation of XML query processing. In recent years, a number of stack based twig join algorithms have been proposed to process twig queries based on tag stream index. However, in tag stream index, each element is labeled separately without considering the similarity among elements. Besides, algorithms based on tag stream index perform inefficiently on large document. This paper proposes a novel index, named Clustered Chain Path Index, based on a novel labeling scheme. This index provides efficient support for processing branch queries. It also has the same cardinality as 1-index against tree structured XML document. Based on CCPI, efficient algorithms, KMP-Match-Path and Related-Path-Segment-Join, are proposed to process queries efficiently. Analysis and experimental results show that proposed query processing algorithms based on CCPI outperform other algorithms and have good scalability. This paper is partially supported by Natural Science Foundation of Heilongjiang Province, Grant No. zjg03-05 and National Natural Science Foundation of China, Grant No. 60473075 and Key Program of the National Natural Science Foundation of China, Grant No. 60533110.     

NXD存储系统索引技术研究

XML文档存储是NXD（Native XML Database）系统必须解决的问题．Internet中XML主要应用于信息交换过程的数据结构及语义描述，NXD系统也需要支持XQuery标准，提供高效率的XML文档访问接口．本文较完整地设计了NXD存储系统的体系结构，针对XML的路径查询特点，设计XML结点存储的数据结构及存储系统的索引．包括结构及其建立、维护的算法，索引采用一种HASH算BH（平衡HASH）算法实现．一通过试验系统测试，这些存储结构和算法可以保证NXD系统的访问效率及路径查询效率．     

优化XML路径表达式查询的技术

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数据路径索引技术研究与分析

XML路径索引技术是XML数据管理的关键技术之一,根据构建机制的不同,XML路径索引可以分为基于XML文档内容建立的和基于XML文档模式建立的两类。随着XML在各领域中的应用,发展相对成熟的XML数据管理技术将是相关领域中数据管理的很好借鉴。对两类XML路径索引机制分别进行了研究和分析,并对XML路径索引技术在GML文档索引技术研究中的应用作出了探讨。     

IRST(k,l)-Index:一种支持分支路径查询的高效XML结构索引

为快速准确地查询图结构XML文档,本文在互关联后继树(IRST)的基础上,引入结构索引的相似性归并思想,提出一种基于互关联后继树且支持分支路径查询的高效XML结构索引-IRST(k,l)-index,并给出该索引的快速创建和查询算法.经实验验证,与国际上同类索引相比,该索引的创建速度更快、查询效率更高、空间开销更小.     

基于路径索引与编码模式的路径连接

在各种XML查询语言中普遍采用路径表达式来表示对象间的嵌套和引用关系，路径表达式的求解是查询处理中的一个关键问题．本文提出一种基于路径索引与编码模式的路径连接方法，利用路径索引能够以与路径长度成比例的时间求出对象的后代或祖先的目标集，利用编码模式则可以用常数时间确定对象之间的祖先一后代关系．实验结果表明，本文提出的方法具有较高的效率，当对大量对象进行连接以及当路径的长度、路径上结点的出度或入度较大时，本文提出的方法明显优干自顶向下或自底向上遍历的方法。