基于缓存的xml代数查询优化的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文基于缓存的XML代数查询优化的研究姓名：冯琳申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：顾进广20090510武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要XML已经逐渐成为111tenlet上数据的表示标准和信息交换基本语言，作为一种半结构化数据，它和传统数据库在数据模式上有所不同，因此不能直接使用传统的数据库技术进行处理。随着XML查询语言与存储机制研究的日趋成熟，如何提高查询时的效率，实现查询优化成了一个有待解决的问题。XML查询优化问题和数据的存储、索引的建立、查询语言和代数

2、表达式都有关系。随着XML查询优化问题的不断深入研究，针对XML查询的缓存技术受到越来越多的关注。利用缓存提高查询响应时间的基本思想是，把“热’’数据(频繁查询模式)保存在缓存中，当新的查询到来时，数据库管理系统首先检查是否可以由缓存中的数据进行回答，如果可以，则直接从缓存中返回查询结果，这样可以有效地提高数据库的处理效率和响应能力。因此，本文提出了一种利用缓存技术对XML代数查询进行优化的策略。文章首先介绍了一种查询代数—TAX。详细阐述了此查询代数的模式树和实例树的概念以及定义的各种操作符，并介

3、绍了如何将xQue珂查询解析成TAX查询代数表达式。然后在此代数模式的基础上介绍了将语义缓存技术应用到XML代数查询的过程，重点给出了在查询过程中的缓存匹配规则。最后，通过对实验结果的分析，验证了此优化策略的可行性和有效性。关键词：XML代数查询优化；TAX；语义缓存；缓存匹配ABSTRACTAsal(indofsemi．structureddata,XMLhasbecomeastandardfordataexpressingandalanguageforinformationexchangingg

4、radually,anditisdifferentfromthedatamodelsoftraditionalrelationaldatabase，SOitCannotbeeffectivelyprocessedbythetraditionaldatabasetechniques．WiththedevelopmentofXMLquerylanguageandstoremechanism，howtoimprovethequeryingefficiencyhasbecomemoreandmoreimpo

5、rtant．XMLqueryoptimizationrelatedtothedatastorage，theindexestablishment，thequeryinglanguageandthealgebraexpression．AlongwiththecontinuousfocusingonoftheXMLqueryoptimization，XMLqueryforcachingisgraduallygainingmoreandmoreattention．Thebasicidearofimprovi

6、ngquerytimeusingcacheis，cachinghotdata(frequentquerypatterns)．Whenanewqueryrequests，DMS(Databasemanagementsystem)firstjudgeswhetheritCanbeansweredbycache．Ifitcall，theresultisreturnedfromcache．Inthisway,theprocessingefficiencyandresponseabilityCanbeimpr

7、ovedeffectively．So，thispaperproposedastrategyforqueryoptimizationofXMLalgebrausingcache．First，thepaperintroducedTAX,akindofqueryalgebra．Expatiatedonthepatterntreeandwitnesstreeofthequeryalgebraaswellasthedefinitionaboutvariousoperators，explainedhowtopa

8、rseXQueryintoTAXexpressionalso．Second，thispaperexplainedthequeryprocessofXMLalgebrausingsemanticcachetechnologybasedonthisqueryalgebra,andproposedrulesofcachematchinginthequeryprocess．Atlast，itprovedthefeasibilityandeffectivenessoftheop