XML树模式查询的描述语言及形式语义

作为XML(extensible markup language)数据查询的核心操作,树模式查询的应用前景广泛,其研究具有重要意义。针对扩展的树模式GTP++(generalized tree pattern)提出了一种树模式描述语言XTPL(XML tree pattern language),采用指称语义方式给出其完整的语义描述,使得形式化方法可以用于分析树模式查询的行为特征,有助于验证XML查询的正确性,以及提高查询处理方法的可靠性和鲁棒性。同时以路径表达式为例,以指称语义的方式给出了从路径表达式提取树模式的算法。

DM XML加速线性Twig查询的实现

每一个复杂的Twig查询都由线性Twig查询构成,有效地处理线性Twig查询显得非常重要。DMXML系统以国产DM5.6关系数据库为平台,融合结构映射和模型映射,实现独特的路径分区编码方案来存储XML数据。在系统中,线性Twig查询解析后,形成线性Twig查询的路径集,而该集合中的每一个路径可被唯一变换为关系数据库中整型主键的范围查询。实验结果显示,路径分区编码方案能加速线性Twig查询,它将为高效实现复杂Twig查询奠定基础。

DTD约束下的XML树模式查询最小化

目前大部分XML查询语言都使用树模式来匹配待查询的XML文档树以得到所需要的、与模式树相吻合的查询结果,此效率在很大程度上取决于XML模式树的大小,那么尽可能快速地查找并删除查询模式树中的冗余节点就变得十分重要。重点讨论DTD约束下树模式的最小化问题,将DTD兄弟约束SC拓展成扩展兄弟约束ESC,使其能够表达DTD约束中的祖先-后代关系;并指出只包含{ESC,/,//,[],*}的查询树模式的最小化问题的复杂度是指数级的,且当模式树是分支受限的时候,其最小化问题的复杂度是多项式时间的;最后给出了一个多项式时间的受限分支的模式树最小化算法。

支持XML查询代数和树模式查询的XQuery系统框架

XQuery语言的高性能实现需要利用XML查询代数提供的查询优化方法,也需要采取高效的树模式整体匹配算法。为了将这两种XML查询处理技术有效地结合在XQuery语言处理系统中,提出了一种通用系统框架来支持XQuery语言的高性能实现。在这个框架内,提供开放式XML数据源连接,并且通过作为中间语言的一种函数式查询计划描述语言FXQL来支持各种查询代数算子和树查询模式的表示,既允许采用各种XML查询代数,又允许采用各种树模式查询算法;进而,通过这种中间层的程序变换可以实现基于各种查询代数的查询重写,并从查询计划中分离出独立的树模式查询计算,使两种查询处理技术适当地统一在同一系统框架中,有效地支持了多种环境下XQuery语言的实现。

XQuery实现技术研究综述

XML数据的广泛应用,使得高性能的XQuery实现成为XML数据处理领域的重要课题,但XQuery的灵活性和复杂性为其实现技术研究提出了巨大挑战。XQuery语言的高性能实现需要利用XML查询代数提供的查询优化方法,也需要采取高效的树模式整体匹配算法。给出了XQuery语言实现的基础架构,探讨了原生XML数据库系统中XQuery实现的关键技术——查询代数和树模式查询的国内外研究现状,展望了未来的研究方向及面临的挑战。

基于部分求值的Twig查询优化

Tree Match算法是一种有效的Twig查询匹配算法,但其存在反复分析Twig模式的缺点。针对该问题,引入编译中的部分求值技术,提出一种Twig查询优化方案。通过部分求值提前完成对Twig模式的分析,生成查询专用的指令序列代替原查询程序,并给出查询机执行引擎,从而消除重复计算,优化XML树模式查询过程。实验结果表明,在不同Twig模式下,该优化方案能够有效提高XML查询的执行效率。