纯XML数据库的查询优化研究

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1、纯NML数据库的查询优化研究摘要随着XML应用的增多，纯XML数据库的技术正受到数据库界的关注，查询优化目前依然是这一领域的重点研究内容之一。本文从一个新的角度出发，研究了XML节点的关联关系，提出～种XML文档的基于关联元素的查询优化模型，给出查询相关元素信息的算法及查询计划，为XML数据的快速导航和检索提供了一种灵活的策略。首先，本文定义了XML文档的基于关联元素的查询优化模型的主键、虚拟主键、桥键、被关联子树、被关联键值、关联子树和关联键值，并给出了模型结构图。为了高效检索相关节点信息本文提出

2、了采用建立索引策略实现被关联子树与关联子树间的相互直接指向以及利用哈希表存取主键及其对应子树的方法进行二级索引达到检索目的，并且在理论上分析了该模型及其查询优化解决方案实现查询的复杂度。其次，基于该模型，本文给出了键值分配、树元组绑定、子树关联、子树反关联以及索引键映射五种算法，通过调用组合这五种算法描述了XML文档关联元素信息的查询计划。最后，通过XMark测试集对该模型及算法进行测试，并且以查询时间作为性能指标，与XMark测试基准提供的参考XQuery执行查询时间进行对比，验证本文提出的基于关

3、联元素的查询优化模型及其算法的可行性与有效性。关键词：查询优化模型主键虚拟主键桥键树元组索引哈希存取THERESEARCHONQUERYOPTIMIZATIONoFNATIVEXMLDATABASEABSTRACTWiththeincreaseoftheXMLapplication，nativeXMLdatabasetechnologyistakingtheattentionofthefieldofdatabase，andqueryoptimizationisstilloneofimportantr

4、esearchcontents．Inthisarticle，wearegoingtobuildanXMLdocumentqueryoptimizationmodelbasedontheassociatedelements，fromanewangle，afterstudytherelationshipbetweentheXMLnodes，whichwillprovideaflexiblestrategyforrapidnavigationandretrievalofXMLdata．Firstly，in

5、ordertobuildthequeryoptimizationmodelbasedontheassociatedelementsoftheXMLdocument，wedefineprimarykey，virtualprimarykey，bridgekey，thebe—associatedsubtree，thebe—associatedkeyvalue，theassociatedsubtreeandtheassociatedkeyvalue．Theassociatedsubtreeandassoci

6、atedsub—treecanpointdirectlytoeachotherbyindex．Inaddition，thispapershowsthehashmethodtoaccessandobtainthecoupleofprimarykeyanditscorrespondingsub—tree．Thenitgivesthetimecomplexdegreesanalysisofqueryingassociatedelementsinformationbasedonthemodelanditsq

7、uerysolution．Secondly，itgivesfivealgorithms，includingDesignateKeyValueAlgorithm，BindingTreeTupleAlgorithm，RelateTreeTupleAlgorithm，Anti—RelateTreeTupleAlgorithmandIndexMappingAlgorithm，achievingaqueryassociatedelementsinformationplanthroughacombination

8、ofthesefivealgorithms．Finally，wetestthemodelanditsalgorithmsontheXMarktestset，andtakingquerytimeastheperformanceindex，comparewithreferenceXQuerystatementsoftheXMarkbenchmark，toverifythefeasibilityandeffectivenessoftheassociatedelement—b