XML在关系数据库中存储和查询方法的研究.doc
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XML数据的关系存储技术
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｉ ｔｏ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｎｒｄ ｃ ｓｔｅ ｍａｎ ｍｅ ｄ ｆＸＭＬ ｄ ｔ ｔｒｇ ｎｄ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔｅ ｖ ｒｏ ｓ ｔｐｉａ ｈ ａａ ｓｏａ ｅ ａ ｉｃ ｓｅ ａｉｕ ｙ ｃ ｌ ｈ ｒｌｔｏ － ａ ｅ ｔｏ ｓｏ ｅａ ｎ ｂ ｓ ｄ ｍｅ ｄ ｆＸＭＬ ｄ ｌｂ ｓ ｄ ｄ ｔ ｔｒｇ ｉ ｈ ｍｏ ｅ・ ａｅ ａａ ｓｏ ａ ｅ，ｉｃｕ ｉｇ ｄ ｔ ｔｒｇ ｔｏ ｆｌｎ ｐ ｎ ｎ ｌ ｄｎ ａａ ｓｏａ ｅ ｍｅ ｄ ｏ ｉｅ ｍａ ｐｉ ｈ ｇ ｍｏ ｅ ｎ ｏ ｎ ｐ ｉ ｄｅ ．Ｆｉａｌ ｔＳｌｌ ａｉｅ ｅ ｅ ｍｅ ｏ ｓ． ｄ ｌａ ｄ ｐ ｉｔｍ ｐｎ ｍｏ １ ａ ｇ ｎｌ ｙ，ｉ ＵＴｌ ｒｚ ｓｔ ｓ ｔｄ ｎ ｈ ｈ
对象的数据集 中存储 ． 但是存储粒度大， 当数据量
大时不利于实现网络通信和数据共享 ． ２纯Ｘ Ｌ ） Ｍ 数据库 Ｎ Ｄ Ｎ ｔｅＸ ＬＤ Ｍ ） Ｘ （ ａｖ Ｍ Ｂ Ｓ 存 ｉ
储方 式 ， 是 为 Ｘ Ｌ数 据量 身定 做 的 数 据库 这 Ｍ ２， 以 自然 的方 式处 理 Ｘ ＭＬ数 据 ， 常 适 合 “ 非 以文 档 为 中心 ”３的 Ｘ ｌ 】 ＭＬ数 据 的存 储 ， 纯 Ｘ 但 ＭＬ数 据 库
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第 ２ 卷 第 ９期 １
Ｖ０ ． Ｎｏ． １２１ ９
重 庆 工 学 院 学 报（ 自然科 学版 ） Ｊ ｒ ｌ ｆ ｈｎ ｉ ｓｔｅ ｆ ｅ ｎｌ ｙＮｔａＳｅｃ Ｅｉ ｎ ｏ ｎ ｏｇ ｎ Ｉ ｔ ｔｏＴｃ ｏ ｇ（ａ ｒ ｉ ｅ ｄｉ ） ｕ ａｏＣ ｑ ｇｎ ｕ ｈ ｏ ｉ ｕ ｌｃ ｎ ｔ ｏ
・
收稿 日期 ．０７ ８ ２ ＇ ０ —０ —０ ２ 基金项 目： 华东交通大学科研基金资助项 目（６ Ｋ Ｘ ５ ． ０Ｚ Ｘ ０） 作者简介 ： 莫佳（９７ ）男 ， ｔｔ １７一 ， ｌ／ 广元 人， ｒ ￣ ［ 硕士 ， 讲师 ， 主要从 事计算机应用和电子商务方面 的研究
对象的数据集 中存储 ． 但是存储粒度大， 当数据量
大时不利于实现网络通信和数据共享 ． ２纯Ｘ Ｌ ） Ｍ 数据库 Ｎ Ｄ Ｎ ｔｅＸ ＬＤ Ｍ ） Ｘ （ ａｖ Ｍ Ｂ Ｓ 存 ｉ
储方 式 ， 是 为 Ｘ Ｌ数 据量 身定 做 的 数 据库 这 Ｍ ２， 以 自然 的方 式处 理 Ｘ ＭＬ数 据 ， 常 适 合 “ 非 以文 档 为 中心 ”３的 Ｘ ｌ 】 ＭＬ数 据 的存 储 ， 纯 Ｘ 但 ＭＬ数 据 库
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第 ２ 卷 第 ９期 １
Ｖ０ ． Ｎｏ． １２１ ９
重 庆 工 学 院 学 报（ 自然科 学版 ） Ｊ ｒ ｌ ｆ ｈｎ ｉ ｓｔｅ ｆ ｅ ｎｌ ｙＮｔａＳｅｃ Ｅｉ ｎ ｏ ｎ ｏｇ ｎ Ｉ ｔ ｔｏＴｃ ｏ ｇ（ａ ｒ ｉ ｅ ｄｉ ） ｕ ａｏＣ ｑ ｇｎ ｕ ｈ ｏ ｉ ｕ ｌｃ ｎ ｔ ｏ
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收稿 日期 ．０７ ８ ２ ＇ ０ —０ —０ ２ 基金项 目： 华东交通大学科研基金资助项 目（６ Ｋ Ｘ ５ ． ０Ｚ Ｘ ０） 作者简介 ： 莫佳（９７ ）男 ， ｔｔ １７一 ， ｌ／ 广元 人， ｒ ￣ ［ 硕士 ， 讲师 ， 主要从 事计算机应用和电子商务方面 的研究
XML与关系数据库数据的转换的研究
Ｘ ａａ ｉ ｏ ｃｎ ｅｓ ｔ ｔ ｅ ｔ ｎ Ｉｆ ｒ ｉ ｏｄ ｒ ｔ ｍ ｍｏｙ ａ ｄ ｎｕｒ ＭＬ ａａ ｕｉ ｔｅ ｍ ｔ ｒ ｒｌｔ ｎ ｌｄ ｔｈ ｓ ｍｃｎ ｂ ｙ Ｔ ｉ ｐ ｐｒ ｄ ｃｓ ｓ ｈ ｅ ｔ ｎ ｅ ｗ ｅ Ｍ ｉ ＭＬ ｄ ｔ ｓ ｏｖ ｒ ｉ ｏ ｒ￣ ｏ ａ ｏ ｔ ｅ ｌｉ ｍ ｎ ｒｅ ｏ ｅ ｒ ｎ ｉ ｉ Ｘ ｄ ｔ ｓ ｇ ｈ ａ ｕｅ ｅ ｉ ａ ａａ ｅ ｑ ｙ ｎ ａｏ ａ ｈ ｏ ｇ ． ｈ ａ ｅ ｉ ｕｓ ｔｅ ｒ ｌ ｉ ｂｔ ｅ ｎ Ｘ Ｌ ｆｅ ｓ ｓ ｅ ａｏ ｌ ｓ
义
ห้องสมุดไป่ตู้。
． ．
．
．
。
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．
；规 南个ｎｄ素始，ｃ 换删怂ＺＲｏｃ开的Ｒｏ ＿ 人 ￣ ｃ １ 一ｅｎ 郡 ｔ元 个 ＿ Ｅｒ ｅ 每 转 ＿ ｒ ａ 一［ ＿ ｅｄ
…
（转 ９页 下 第６ ） 精
一
９— ２
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科 技 论 坛
中国科技信息 ２０ ０６ ６２ ｓ，其离子最外层电－ ￣ Ｔ 布为 ４ ｓ６ ４１ ｆ ｐ 。从电 ５
的标 准之一 。用 ＸＭ Ｌ作为数据交换的中介，系
Ｍ Ｄ Ｏ 喜 浚 点 簪 为 转 言 从 尊 统 蔽 后 的 种 据 ， 收 据 到 作 其 换 ： 零 哥 屏 掉 台 多 源 数 办 于 皇 接 Ｉ 换 等＿ 专 睾 ｘ 档 型 可 对ｘ Ｉ 档 行 ： ， 以 Ｍ 进 文 口 换 一 转 标 的 换 ‘蹙 １ 、 处 。 系 的 现 来 大 灵 转】识 缀 当 结 ： 标 相 配 荏 的 理 给 统 实 带 极 的 ｒ 謦 前 譬， ． 换 标 垄 后 与 识 点 匹 转 识 Ｉ 务
义
ห้องสมุดไป่ตู้。
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（转 ９页 下 第６ ） 精
一
９— ２
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科 技 论 坛
中国科技信息 ２０ ０６ ６２ ｓ，其离子最外层电－ ￣ Ｔ 布为 ４ ｓ６ ４１ ｆ ｐ 。从电 ５
的标 准之一 。用 ＸＭ Ｌ作为数据交换的中介，系
Ｍ Ｄ Ｏ 喜 浚 点 簪 为 转 言 从 尊 统 蔽 后 的 种 据 ， 收 据 到 作 其 换 ： 零 哥 屏 掉 台 多 源 数 办 于 皇 接 Ｉ 换 等＿ 专 睾 ｘ 档 型 可 对ｘ Ｉ 档 行 ： ， 以 Ｍ 进 文 口 换 一 转 标 的 换 ‘蹙 １ 、 处 。 系 的 现 来 大 灵 转】识 缀 当 结 ： 标 相 配 荏 的 理 给 统 实 带 极 的 ｒ 謦 前 譬， ． 换 标 垄 后 与 识 点 匹 转 识 Ｉ 务
基于关系数据库的XML数据存储研究与实现
ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｎｒ ｄ ｅ ｙ ｔｋｉｇ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｓ ｉ ｔｏ ｕｃ ｄ ｂ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｆ ＸＭＬ ｍａｌｇ ａ ｕ ａ ｉｙ ｒ ｌ ｔ ｎ ｔｒ ｇ ｙ ｔｍ ｏ ｎ ｓ ｌ— ｒ ｎ ｌｒｔ ｅａｉ ａ ｓｏ ａ ｅ ｓ ｓｅ ｏｌ
ｆ ｌ ｕ ｅｏ ａ ｉｏ ａ ｅａｉｎ ｌｄ ｔｂ ｓ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓｓｅ ｉ ａｓ ｆ ｃｉｅ Ｓｒｔｇ ｆＸ ｕｌ ｓ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌｒｌｔ ａ ａ ａ ｅｍａ ａ ｅ ｎ ｙｔｍ ｓ ｌ ｅ ｅ ｔ ． ｔ ｅ ｙｏ ＭＬ ｓｏ ｎ ｔ ｉ ｏ ａ ｏ ｖ ａ ｔｒ ｇ ｉ
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Ａｂ ｔａ ｔ ｆ ｃｅ ｔ ｔ ｒ ｅ ｏ ｓ ｒ ｃ ：Ｅ ｆ ｉｎ ｏ ａ ｆＸＭＬ ｄ ｔ ｎ ｉ ｏ ｔｎ ｒｒ ｑ ｉｉ ｏ ｈ ｄ ｓ ｆＸＭＬ ｗ ｉ ｉ ｓ ｇ ａａ ｉ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｅｅ ｕ ｓｔ ｆ ｒｔ ｅ ｗｉ ｅ ｕ ｅ ｏ ｓ ａ ｐ ｅ ｈｌ ａ ｅ
管理 系统的优势是存储 Ｘ Ｌ Ｍ 数据的有效方法之一。首先讨论了基于关系数据库的 Ｘ Ｌ存储粒 Ｍ 度 策略 ， 然后使 用 Ｊｖ 言 实现 了一 个 Ｘ ａａ语 ＭＬ细粒度 关 系存储 系统 ， 于管理 Ｘ 用 ＭＬ数 据 ， 最后 进
行 了总结 ， 阐明细粒度 策略 的优 点 和应 用价值 。 关键词 ： ＭＬ 数 据存储 ； 系数据库 管理 系统 ； Ｘ ； 关 细粒度 ； ｖ ； Ｏ Ｊ ａＤ Ｍ ａ 中 图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ３１ 文献标 识码 ： Ａ
ｆ ｌ ｕ ｅｏ ａ ｉｏ ａ ｅａｉｎ ｌｄ ｔｂ ｓ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓｓｅ ｉ ａｓ ｆ ｃｉｅ Ｓｒｔｇ ｆＸ ｕｌ ｓ ｆ ｒｄｔ ｎ ｌｒｌｔ ａ ａ ａ ｅｍａ ａ ｅ ｎ ｙｔｍ ｓ ｌ ｅ ｅ ｔ ． ｔ ｅ ｙｏ ＭＬ ｓｏ ｎ ｔ ｉ ｏ ａ ｏ ｖ ａ ｔｒ ｇ ｉ
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管理 系统的优势是存储 Ｘ Ｌ Ｍ 数据的有效方法之一。首先讨论了基于关系数据库的 Ｘ Ｌ存储粒 Ｍ 度 策略 ， 然后使 用 Ｊｖ 言 实现 了一 个 Ｘ ａａ语 ＭＬ细粒度 关 系存储 系统 ， 于管理 Ｘ 用 ＭＬ数 据 ， 最后 进
行 了总结 ， 阐明细粒度 策略 的优 点 和应 用价值 。 关键词 ： ＭＬ 数 据存储 ； 系数据库 管理 系统 ； Ｘ ； 关 细粒度 ； ｖ ； Ｏ Ｊ ａＤ Ｍ ａ 中 图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ３１ 文献标 识码 ： Ａ
XML与关系数据库的数据转换研究
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科技情报开发 与经济
文章编号：０ ５ ６ ３ （０ ７ ２ — １４ ０ １０ － ０ ３２ ０ ） １ ０ ９ — ３
ＳＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ— Ｅ ＨＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ ＮＭ
Ｘ Ｌ作为异构数据源环境下人们乐 于使 用的数据交换标 准，具 有 Ｍ 异构性 、 可扩展性 和灵活性 的特点 。同时其 自描述性 和信息 上的完 整性 等特点在 Ｉｔ ｎ ｔ ｎ ｒｅ 环境下 的分布式 电子商务 系统 解决 Ｗｅ ｅ ｂ上数据表 示
和传输 等问题 时显示 了强大 的优势 。 在层 次型数据库和面向对象数据库 的非关 系型数据库 中， ＭＬ是很理想的存储格式 ， ＸＭ Ｘ 但 Ｌ和关 系数据库
因此 ， 我们必须用 程序化 的方法对 隐性知识进行组 织和管理 ， 使其 系统 化、 组织化 、 显性 化 ， 变成浅显 易懂、 易于被 大多数 人所 广泛吸收ห้องสมุดไป่ตู้利 用
的 显性 知 识 。
是把隐藏在组织 内部 、 团体和个人 中的经验 、 技能性 知识通过各种 途径
和渠道进行必要 的宣传报道 ， 使其显性化 ， 成为大 家所广泛 接受 的知识 ； 或者针对需求对象开设专门培训讲座 ， 将这些隐性知识传授给对方。 总之 ， 隐性知识显性化对于知识存取与利用具有 十分重要 的意义和
２０ 年 ０７
第１卷 ７
第 ２ 期 １
收稿 日期：０ ７－４ ２ ２０－ —４ － ０
Ｘ ＭＬ与关 系数据库 的数据转换研 究
费丽娟 ， 李 芸
（ 中南民族大学计算与实验 中心 ， 湖北武汉 ，３０ ４ ４０７ ）
摘 要： Ｘ 从 ＭＬ与 关 系数 据 库 的 关 系 出发 ， 论 了 Ｘ 讨 ＭＬ数 据 的 关 系存 储 以及 Ｘ ＭＬ与
科技情报开发 与经济
文章编号：０ ５ ６ ３ （０ ７ ２ — １４ ０ １０ － ０ ３２ ０ ） １ ０ ９ — ３
ＳＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ— Ｅ ＨＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ ＮＭ
Ｘ Ｌ作为异构数据源环境下人们乐 于使 用的数据交换标 准，具 有 Ｍ 异构性 、 可扩展性 和灵活性 的特点 。同时其 自描述性 和信息 上的完 整性 等特点在 Ｉｔ ｎ ｔ ｎ ｒｅ 环境下 的分布式 电子商务 系统 解决 Ｗｅ ｅ ｂ上数据表 示
和传输 等问题 时显示 了强大 的优势 。 在层 次型数据库和面向对象数据库 的非关 系型数据库 中， ＭＬ是很理想的存储格式 ， ＸＭ Ｘ 但 Ｌ和关 系数据库
因此 ， 我们必须用 程序化 的方法对 隐性知识进行组 织和管理 ， 使其 系统 化、 组织化 、 显性 化 ， 变成浅显 易懂、 易于被 大多数 人所 广泛吸收ห้องสมุดไป่ตู้利 用
的 显性 知 识 。
是把隐藏在组织 内部 、 团体和个人 中的经验 、 技能性 知识通过各种 途径
和渠道进行必要 的宣传报道 ， 使其显性化 ， 成为大 家所广泛 接受 的知识 ； 或者针对需求对象开设专门培训讲座 ， 将这些隐性知识传授给对方。 总之 ， 隐性知识显性化对于知识存取与利用具有 十分重要 的意义和
２０ 年 ０７
第１卷 ７
第 ２ 期 １
收稿 日期：０ ７－４ ２ ２０－ —４ － ０
Ｘ ＭＬ与关 系数据库 的数据转换研 究
费丽娟 ， 李 芸
（ 中南民族大学计算与实验 中心 ， 湖北武汉 ，３０ ４ ４０７ ）
摘 要： Ｘ 从 ＭＬ与 关 系数 据 库 的 关 系 出发 ， 论 了 Ｘ 讨 ＭＬ数 据 的 关 系存 储 以及 Ｘ ＭＬ与
XML与关系数据库
XML与关系数据库前面我们讲到了XML的数据存取机制，从一个较高的层面上分析了数据存取的多种方式。
作为其中的一种，数据库的数据存取机制似乎倍受青睐，但我们并未对此作比较深入的探讨，这一节里我们对XML与数据库的关系进行更进一步的详细分析。
我们知道，关系数据库提供了对于大批量数据的有效存储管理和快速信息检索、查询的功能。
从体系结构上看，数据库技术的发展历经了网络型数据库、层次型数据库、关系数据库、面向对象数据库。
虽然面向对象数据库融入了面向对象技术，但是到目前为止，在各个领域使用最广的还是关系数据库。
关系数据库管理系统（RDBMS）采用二维表格作为存储数据的模型，如下图10-1所示，字段字段字段行行行行图10-1 关系数据库二维表表格由行和列组成，一般情况下，列被称作“字段”，用于表示组成数据有效信息的属性，而行则用于指示一条完整的数据记录。
由于数据间的相关性可以通过表与表之间关键字（外键）来关联，由此产生了“关系”类型数据库的由来。
关系数据库有自己的查询语言——结构化查询语言（Structured Query Languag e，SQL）。
SQL最初由IBM提出，后经不断发展，已于1986年成为业界标准并被广泛采用。
SQL 是非过程性的。
当SQL语句传送到数据库服务器后，服务器返回满足条件的结果或结果集（视具体查询项目而定）。
一般情况下，大多数支持SQL 的服务器系统均采用客户/服务器架构，现在又发展到更为先进的分布式处理架构。
这样一来，SQL服务器既可以接收客户应用程序发送的查询请求，也可以接收其他服务器的查询请求，这些服务器可能是其他SQL服务器，也可以是XML服务器。
就数据存储而言，关系型数据库已经是相当成熟的应用，从80年代商用产品出现至今，早已深入企业储存及数据应用的核心。
相较之下，XML部分技术尚且在发展阶段。
关系型数据库是透过详细定义和控制结构化数据的方式，达到数据增、删、查询的目的。
基于XML技术的数据库查询设计的讨论
文档 内容 的结 构 以及文 档 内容 的含 义 ， 根据 这 一 点， 就可 以很 方 便 的 在 Ｘ ＭＬ里 面 进 行 搜 索 。如 果 恰好 需要 搜索 的是 ＷＥ Ｂ页上面 的 Ｘ ＭＬ格式 ，
种 ， ＭＬ模 式 现 在 也 在 逐 步 的形 成 中 。 当这 Ｘ
样 的一个模 式 正式 形 成 的 时候 ， 于 文档 有效 性 对
一
可 以允许在 输 出 的时 候 用最 佳 的输 出格 式 ， 是 像 ＨＴ ＭＬ、 Ｄ Ｐ Ｆ等 ， 且 将 应 用 程 序 格 式 化 ， 是 并 像 Ｅ Ｉ 电子 数 据交 换 ） （ ） ＭＬ支 持 高 级 搜 索 。 Ｄ（ 。 ５Ｘ 根据 ＸＭＬ的语 法 规 则 ， 可 以很 容 易 的知 道 它 就
第 ２ 卷 第 ４期 ５
２１ ０ ２年 ７月
高 等 函授 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉｈ ｒＣｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｅＥｄ ｃ ｔ ｎ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＨ ｇ ｅ ｒ ｅ ｐ ｎ ｅ ｃ ｕ ａｉ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ ） ｏ
的数据 。到 目前 为止 ， 已经 有 了一 些 特定 领 域 的
标 记语 言 被 开 发 出来 了 ， 比如 说 Ｍａｈ ｔＭＬ（ 数 是
优 势是 ：１ ＸＭＬ是 自描述 的 。对 于 ＸＭＬ来 说 ， （） 它 允许定 义 自己的一 套 标 记 ， 且 这 一套 自己定 并 义 的标 记 不 用 收 到 显 示 格 式 描 述 的 束 缚 。在
对方 是不 是会利 用专业 的或 者特殊 的软 件来 创建
Ｘ ＭＬ简 单 来 说 ， 是 一 个 新 型 的 ＷＥ 就 Ｂ语 言， 它是 由于 Ｗ３ Ｃ的 ＸＭＬ工作 组 为 了更 好 的适
种 ， ＭＬ模 式 现 在 也 在 逐 步 的形 成 中 。 当这 Ｘ
样 的一个模 式 正式 形 成 的 时候 ， 于 文档 有效 性 对
一
可 以允许在 输 出 的时 候 用最 佳 的输 出格 式 ， 是 像 ＨＴ ＭＬ、 Ｄ Ｐ Ｆ等 ， 且 将 应 用 程 序 格 式 化 ， 是 并 像 Ｅ Ｉ 电子 数 据交 换 ） （ ） ＭＬ支 持 高 级 搜 索 。 Ｄ（ 。 ５Ｘ 根据 ＸＭＬ的语 法 规 则 ， 可 以很 容 易 的知 道 它 就
第 ２ 卷 第 ４期 ５
２１ ０ ２年 ７月
高 等 函授 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉｈ ｒＣｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｅＥｄ ｃ ｔ ｎ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＨ ｇ ｅ ｒ ｅ ｐ ｎ ｅ ｃ ｕ ａｉ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ ） ｏ
的数据 。到 目前 为止 ， 已经 有 了一 些 特定 领 域 的
标 记语 言 被 开 发 出来 了 ， 比如 说 Ｍａｈ ｔＭＬ（ 数 是
优 势是 ：１ ＸＭＬ是 自描述 的 。对 于 ＸＭＬ来 说 ， （） 它 允许定 义 自己的一 套 标 记 ， 且 这 一套 自己定 并 义 的标 记 不 用 收 到 显 示 格 式 描 述 的 束 缚 。在
对方 是不 是会利 用专业 的或 者特殊 的软 件来 创建
Ｘ ＭＬ简 单 来 说 ， 是 一 个 新 型 的 ＷＥ 就 Ｂ语 言， 它是 由于 Ｗ３ Ｃ的 ＸＭＬ工作 组 为 了更 好 的适
基于关系数据库的XML存储技术
、
Ｘ ＭＬ与 关 系数 据 库 结构 上 的差 异
Ｘ Ｌ 档 是 半 结 构 化 的数 据 ，是 一 个 树 模 型 ， 如 果 考 Ｍ文
定义 ； （ ）简 化 变 换 ： 将 连 续 的 多 个 一 元 操 作 转 换 为 一 ２
个 … 元 操 作 ； （ ） 聚 集 变 换 ： 将 多 个 具 有 相 同 名 称 的 ３ 子 元 素 聚 在 一 起 ， 形 成 一 个 子 元 素 。一 个 Ｄ Ｄ 表 示 的 Ｔ图 是 一 个 Ｄ Ｄ 结构 ， 图 的 结 点 表 示 Ｄ Ｄ 的 元 素 、 属 性 或 Ｔ的 Ｔ中 操 作 符 ，Ｄ Ｄ 的 元 素 在 Ｄ Ｄ 中 只 出现 一 次 ，属 性 和 操 Ｔ中 Ｔ图 作 符 在 Ｄ Ｄ 中 出 现 的 次 数 则 与 它 们 在 Ｄ Ｄ 出现 的 次 数 Ｔ图 Ｔ中
在 信 息 技 术 与 网 络 技 术 高 速 发 展 的 今 天 ， 网 络 已经 成 为 新 一代 操 作 平 台 。信 息 正 全 面 地 以互 联 网 方 式 展 开 ， 互 联 网 的信 息 传播 ， 极 大 地 加 速 了人 类 发 展 的 进程 。随 着 Ｗ Ｂ 术 的 日益 发 展 ，Ｗ Ｂ 经 成 为 信 息 制 造 、 发 布 、 加 Ｅ技 Ｅ已
相 同。
虑 ￣ Ｘ Ｌ 素 次 序 ， 则 是 一 棵 有 序 树 模 型 ， 其 数据 结 构 是 ＯＭ 元
非结 构化 的 ，而关 系数据 库管 理 系统 是采 用 二维 表格 作
为 存 储 数 据 的 模 型 ， 表 格 由行 和 列 组 成 ， 列 被 称 作 “ 字 段 ” 用 于 表 示 组 成 数 据 有 效 信 息 的属 性 ， 行： 第 一 步 ： 简 化 Ｄ Ｄ 生 成 Ｄ Ｄ 。 因 为 Ｘ Ｌ Ｔ 的元 Ｔ并 Ｔ图 Ｍ Ｄ Ｄ 素 是 相 当 复 杂 的 ， 需 要 对 复 杂 的 Ｄ Ｄ 行 简 化 。 Ｄ Ｄ 简 Ｔ进 Ｔ的
XML数据库的查询技术研究
Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ ） 。Ｓ Ｂ Ｘ Ｉ 充分利用 了 Ｘ ＭＬ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ 建立 Ｘ ＭＬ索引从而提高路径查询 的效率 ， 并进一步展望未来的研究方
向。
关键词 ： Ｘ ＭＬ数据库 ； Ｘ ＭＬ查询 ； Ｘ ＭＬ索 引；Ｓ Ｂ Ｘ Ｉ 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ １ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ８ ５ ２ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ０ ７ — ０ ６
第 １ ９ 卷 ４期 ２ ０ １ ３ 年第 ８ 月
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｊ Ｉ ＡＮＧＳ Ｕ Ｔ ＥＡＣＨＥＲＳ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ ＯＦ Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖ０ １ ． １ ９． Ｎｏ． ４
Ａｕｇ ． ， ２ ０１ ３
站管理 、 个性化出版、 电子文档交换等多个领域得到 了广泛应用。Ｘ Ｍ Ｌ 不仅能够存储数据 ， 而且能够存储 结构和语义信息 ， 具有通用 的数据表示能力 ， 能表示结构化、 半结构化及元结构化数据 ， 然而 Ｘ Ｍ Ｌ 对数据 的处 理能 力却 相 当有 限 。 因此 ， 解决 好 Ｘ ＭＬ文档 的存 储 、 管理 和查 询等 问题 特别是 查 询 问题 ， 构 造一 个 能
部模 型是基 于 Ｘ ＭＬ文档格 式 的 。
实 际上 ， Ｘ ＭＬ本 源数 据库 系统 也并 非是 一 定要 建立 一个 新 的特殊 的数 据 库 系统 。关 于 ＸＭＬ本 源数 据库 ， Ｒ ． Ｂ ｏ ｕ ｒ ｒ ｅ ｔ 给 出了一 个 定 义 ， 即 只有 满 足 以下 三 个 条 件 的 Ｘ ＭＬ数 据 库 才 能 称 之 为 Ｘ ＭＬ本 源数 据
ＸＭＬ数据库的查询技术研究
对关系数据库与XML数据库的比较研究
然科学版， ０ ３２ （ ： ５— ． ２ ０ ， ９６ ７ ６ ７８ ） ５ ［ ４】董 东 ，马 丽 ．ｘ 据 库 和 关 系 Ｌ数 Ｍ 数 据 库 之 比 较 ［ 计 算 机 工 程 与 设 Ｊ］．
计 ， ０ ５ ２ ８ ： ９— ０ ９ ２ ０ ， ６（） ２ ２ ２ ９ ０
（ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔｕ ｔｏ ） ［ Ｄ Ｔ 段 。 其 中 ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｉ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ￣ Ｃ Ａ Ａ Ｉ
标 记 是 用 一 对 尖 括 号 来 表 示 ，元 素 内 容 可 以 是 文 本 数 据 ， 也 可 以 是 Ｘ Ｌ 素 ， 甚 至 是 该 Ｍ 元 元素 本身 。其语 法和 Ｈ Ｍ 类似 ，但是 Ｘ Ｌ ＴＬ Ｍ 的 优 势 在 于 其 允 许 用 户 可 以根 据 需 要 自 行 定 义
２ ０ ． １ ） －１ ． ０ ８ １ ：１ ８（ ６ ２ ４
［］ ２ 邓华梅 ， 肖锋 ， 海 平． 关 于ｘ Ｌ 李 袁 Ｍ 数据 的存储 研究 【］ 科技 情报 开发 与经济， Ｊ．
２０ ８ ８（ ４ ：１ －１ ５ ０ ，１ ２ ） ３ ． ５ ５
由 上 可 知 Ｘ Ｌ 关 系 数 据 库 进 行 数 据 转 Ｍ 与
３ Ｍ 数据库与关系数据库的 比较 、Ｘ Ｌ ｘ ＭＬ数 据 库 与 关 系 数 据 库 系 统 相 比 ［ — ］， 有 如 Ｆ几 方 面 的 差 异 ： １ 存 储 形 ２３ ． 式 ：Ｘ Ｌ Ｍ 数据存储在 层次化结构化 的文档中， 而关 系数据库将数据存 储在多个表 中。２ ．存 储数据 ：Ｘ Ｌ 点具有 元素和属性 二种值，而 Ｍ结 关系数据库 中记录 单元只有 单一 的值 。３ ．存 储顺 序：Ｘ Ｌ 素是有顺序的 ，而 关系数据库 Ｍ元 中记录 元是 无序 的 。４ ．存 储 数据 特 点 ： ＸＬ Ｍ 中元素是可 以嵌 套的，而关系数 据库中记 录 单元是 原子 的。５ ．递 归 性 ： Ｘ Ｌ 素 是 可 Ｍ元 递 归的，而关系数据库 ［ 几乎不支持递 归。６ 『 ｌ 数据检 索：ＸＬ Ｍ 中可 以直 接 检 索 一 个 文 件 中 的数 据 ，而 关系 数据库 往往 需要关 联检 索多 个表的数据 。７ ．数据查询 ：Ｘ Ｌ Ｍ 标准查 Ｍ 用Ｘ Ｌ 询语言Ｘ ａ ｈ ｑ ｅ ｙ ｐ ｔ 或Ｘ ｕ ｒ 查询 ，而关 系数据库用 标准查询语言ＳＬ 数据进行查询 。 Ｑ对 ４ Ｍ 向关系数据库 的转换 方案 、Ｘ Ｌ
XML文档在关系数据库中存储与查询的实现
（ ｎ ｄ ｓ） ） ｏ ｅ（。 和
①将 ＸＭＬ文 档作为一个整体存 储在
数据库的某一列 中，它的基本存储单 元是
ＸＭＬ文 档 。 ⑦将ＸＭＩ 文档看成一种 图结构 ， 进行
一
４￣ ＭＬ数据 的查 询
５ 结束 语
ＸＭＬ 已经逐渐 成为Ｉｔｍｅ上数据 现 ｎｅ ｔ 现 已 提 出 多 种 查 询 语 言 ， 如 ＸＰ ｔ ａ ｈ、 定的分解 ，然后将其元素和值存 储在关 ｆ ＸＱ ｅｙ ｕ ｒ 、ＸＭＬ ＱＬ等 ，这 些语 言均是通 ｉ 表示 和交换的新的标准 ，而关 系数据库 则 ２
引 言
ＸＭＬｅ ｅ ｓ ｌ Ｍａｋ ｐＬ ｎ ｕ ｇ ） （ ｎｉ ｅ Ｘｔ ｂ ｒｕ ａ ｇ ａ ｅ 即可扩 展标记 语言 ，是 由 ｗ ３ ＷＯ ｉ Ｃ（ ｒ ｄ ｗｉｅ ｗｅ ｏ ｓ ｒｉｍ） １９ 年２月发 ｄ ｂ Ｃ ｎ ｏｔ ｕ 于 ９８
向的超 链接 等等方面的一些不足之处。
３２ ． 基于关 系数据 库系统的存储 方法
目前提 出 的 ＸＭＬ ＲＤ — Ｂ存 储 方 法 主
要３ ： 类
ＸＭＬ 据的存储和查询 ， 面向对象数据 数 而 库在查询 优化上 存在的 问题 制约 了 ＸＭ Ｌ 数据的查询分解 和优化。
档 。ＸＭＬ数据 类型提 供 了四个检索 ＸＭＬ 值或 实例的方法 ： ｕ ｒ （、 ａｕ （、 ｘ ｓ ｑ ｅｙ ） ｖ ｌｅ） ｅ ｉ ｔ
２ ＭＬ与关 系数据 库 Ｘ
ＸＭＬ 文档属于半结构化的数据 ， 而关 系数据库管理 系统（ＲＤＢ ） 用二 维表 ＭＳ采 作 为存 储数 据 的模 型 ，表格 由行和 列组
成 ，列 用 于 表 示 组 成 数 据 有 效 信 息 的 属 性 ，行 则是 用于 指示 一 条完整 的数 据 记 录。 ＸＭＬ 档 与 结 构 化 的关 系数 据 库 进 行 文 转 换 时 ， 键 问题 是 如 何 将 Ｘ Ｌ 档 的结 关 Ｍ 文
①将 ＸＭＬ文 档作为一个整体存 储在
数据库的某一列 中，它的基本存储单 元是
ＸＭＬ文 档 。 ⑦将ＸＭＩ 文档看成一种 图结构 ， 进行
一
４￣ ＭＬ数据 的查 询
５ 结束 语
ＸＭＬ 已经逐渐 成为Ｉｔｍｅ上数据 现 ｎｅ ｔ 现 已 提 出 多 种 查 询 语 言 ， 如 ＸＰ ｔ ａ ｈ、 定的分解 ，然后将其元素和值存 储在关 ｆ ＸＱ ｅｙ ｕ ｒ 、ＸＭＬ ＱＬ等 ，这 些语 言均是通 ｉ 表示 和交换的新的标准 ，而关 系数据库 则 ２
引 言
ＸＭＬｅ ｅ ｓ ｌ Ｍａｋ ｐＬ ｎ ｕ ｇ ） （ ｎｉ ｅ Ｘｔ ｂ ｒｕ ａ ｇ ａ ｅ 即可扩 展标记 语言 ，是 由 ｗ ３ ＷＯ ｉ Ｃ（ ｒ ｄ ｗｉｅ ｗｅ ｏ ｓ ｒｉｍ） １９ 年２月发 ｄ ｂ Ｃ ｎ ｏｔ ｕ 于 ９８
向的超 链接 等等方面的一些不足之处。
３２ ． 基于关 系数据 库系统的存储 方法
目前提 出 的 ＸＭＬ ＲＤ — Ｂ存 储 方 法 主
要３ ： 类
ＸＭＬ 据的存储和查询 ， 面向对象数据 数 而 库在查询 优化上 存在的 问题 制约 了 ＸＭ Ｌ 数据的查询分解 和优化。
档 。ＸＭＬ数据 类型提 供 了四个检索 ＸＭＬ 值或 实例的方法 ： ｕ ｒ （、 ａｕ （、 ｘ ｓ ｑ ｅｙ ） ｖ ｌｅ） ｅ ｉ ｔ
２ ＭＬ与关 系数据 库 Ｘ
ＸＭＬ 文档属于半结构化的数据 ， 而关 系数据库管理 系统（ＲＤＢ ） 用二 维表 ＭＳ采 作 为存 储数 据 的模 型 ，表格 由行和 列组
成 ，列 用 于 表 示 组 成 数 据 有 效 信 息 的 属 性 ，行 则是 用于 指示 一 条完整 的数 据 记 录。 ＸＭＬ 档 与 结 构 化 的关 系数 据 库 进 行 文 转 换 时 ， 键 问题 是 如 何 将 Ｘ Ｌ 档 的结 关 Ｍ 文
XML存储技术研究
留了 ＸＭ Ｌ数据 图中所有符合父子关系的节点 对数据 。元素或属性的文本值 在另外的表中单 独存储 。这种方法能处理复杂的或带有通配符 的路径 查询 ， 且连接运 算中需 连接的表数 目较 少， 查询效率较高 。但是 ＸＰ ｒｎ 方法实现起 ａｅ ｔ 来较为复杂 ， 而且对于给定复杂的路径查询 ， 构 造 出与其对应的 ＳＱＬ语句很困难的。 节点策略 。节点策略主要是存储 ＸＭＬ数 据 图中的节点信息。典型的系统是 Ｘ ｅ ， Ｒ ｌ它将 ＸＭ Ｌ数据 图数据分别存放在 ４个不 同的关 系 表 中 ： ａ ｈ， ｌｍｅ ｔＴｅ ｔ Ａｔｒｂ ｔ 。 Ｐ ｔ Ｅｅ ｎ ， ｘ 和 ｔｉｕ ｅ Ｐａｈ （ ａｈ Ｄ，Ｐ ｔ ｅ ｐ ｔ Ｐ ｔＩ ａｈ ｘ ） Ｅ ｅ ｎ （ ｃｄ，Ｐ ｔ Ｉ ｌｍｅ ｔ Ｄｏ Ｉ ａｈ Ｄ，Ｓａ ｔ ｎ ｔ ｒ，Ｅ ｄ，
２ ＤＴ ３ Ｄ
法 可分 为两类 ： 结构映射和 模型映射 。 ３ ２ １ 构映射 ．．结 结构映射方法是将描述 ＸＭ Ｌ文档结构 的 ＤＴＤ／ ｃ ｍａ映射成关 系数据库模式。典型 Ｓ ｈｅ 的 文献 是【 。结构映射方法首 先依据简化规 ５】 则对 Ｄ Ｄ进行简化 ， Ｔ 然后将 Ｄ Ｄ表示为 Ｄ Ｄ Ｔ Ｔ 图（ ２ 。 图中的节 点代表元 素 、属性和 操 图 ） 作 符 ， 向边表 示父子关 系。ＤＴＤ 中的 每一 有 元素在 图中仅 出现一次 ， 而属性 和操作符 出现 次数与 Ｄ ＴＤ中相同。然后 ， ＤＴＤ图中入度 为 大于 ｌ 或等于 ０ 的元素节点建立关 系模式 ， 入度 等于 ｌ 的元素节点（ 不包括儿子节点为 “ ”的 ＋ 节 点） 内联 到其 它元素 的关 系模式 中 ， ＋ “ ”的 儿子节 点要单独建立 关系模式 ， ｉ ｅ 。这 如 ｔｍ 样， 图２所示的 ＤＴＤ 图转换的关系模式为 ： Ｏｒ ｅ （Ｄ，ｎ ｍｂ ｒ ａ ，ａ ｄ ｅｓ ｄｒ Ｉ ｕ ｅ ，ｈ ｍｅ ｄ ｒｓ ，
２ ＤＴ ３ Ｄ
法 可分 为两类 ： 结构映射和 模型映射 。 ３ ２ １ 构映射 ．．结 结构映射方法是将描述 ＸＭ Ｌ文档结构 的 ＤＴＤ／ ｃ ｍａ映射成关 系数据库模式。典型 Ｓ ｈｅ 的 文献 是【 。结构映射方法首 先依据简化规 ５】 则对 Ｄ Ｄ进行简化 ， Ｔ 然后将 Ｄ Ｄ表示为 Ｄ Ｄ Ｔ Ｔ 图（ ２ 。 图中的节 点代表元 素 、属性和 操 图 ） 作 符 ， 向边表 示父子关 系。ＤＴＤ 中的 每一 有 元素在 图中仅 出现一次 ， 而属性 和操作符 出现 次数与 Ｄ ＴＤ中相同。然后 ， ＤＴＤ图中入度 为 大于 ｌ 或等于 ０ 的元素节点建立关 系模式 ， 入度 等于 ｌ 的元素节点（ 不包括儿子节点为 “ ”的 ＋ 节 点） 内联 到其 它元素 的关 系模式 中 ， ＋ “ ”的 儿子节 点要单独建立 关系模式 ， ｉ ｅ 。这 如 ｔｍ 样， 图２所示的 ＤＴＤ 图转换的关系模式为 ： Ｏｒ ｅ （Ｄ，ｎ ｍｂ ｒ ａ ，ａ ｄ ｅｓ ｄｒ Ｉ ｕ ｅ ，ｈ ｍｅ ｄ ｒｓ ，
XML数据存储方法的研究
第9卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2007年12月为了适应网络数据交互和业务集成的需求,W3C 在1998年2月推出了XM L1.0规范。
XM L(Extensible M arkup L anguage )是一种可扩展的标记语言,也被称为新时代的标记语言。
它以一种简单、标准和可扩充的方式将各种信息以原始数据的方式存储。
由于XM L 中包含有数据,如何对XM L 数据进行有效存储是数据管理的核心问题。
1XML 数据存取机制XM L 是一种用于创建元语言的标记语言,语法比较简单,由不同作用的标记构成。
从逻辑结构上来讲,XM L 文档可以看作是由包含大量信息的数据按照层次关系组织起来的结构,其中的数据可能会作为元素或者属性出现在XM L 文档中,形成一个树型结构,如图1。
图1s ell.xm l 文档的树型结构表示作为描述数据和进行数据交换的新标准,XM L 提供了接口———DOM 、SAX 来存取数据。
DOM (Document Object M odel )是由W3C 公司公布的一个新标准,该标准为多重平台和语言使用DOM 提供一致的API 。
DOM 把XM L 文件看成一颗树对象,文件中的每一个部分都是树上的一个节点(no de ),这颗树对象展示了XM L 文档提供的信息以及它们之间的关系。
通过这颗节点对象树(使用DOM ),可以创建XM L 文档、遍历XM L 文档结构、增加、修改或删除XM L 文档元素及其内容,这也是最基本、最底层的XM L 存取技术[1]。
此外,应用DSO (data source o bject )对象进行XM L 文档数据的绑定也可以方便地将XM L 节点同HT M L 标记捆绑,以实现从XML 文档中读取或写入数据。
再者,应用样式表CSS 和XSL 技术,也能给XM L 数据赋于一定的样式信息以使其能够在浏览器中显示,图2示意了XM L 的存取机制[2]。
基于关系数据库的XML存储技术
务ｌ
ｌ 地 Ｉ ５
基于关系数据库的Ｘ 存储技术 ＭＬ
Ｒｅｌ ｔｏｎａｌ ｔ ａｉ ｄａ ａｂａ ｓｅｄ ｏｎ ＸＭ Ｌ ｓ ｏｒ ｓｅ ｂａ ｔ ａｇｅ ｔ ｅｃｈｎ ｏｇｙ ｏｌ
吴洁 明 ，万
励 ，莫智 懿 ，陆科达
Ｗ Ｕ Ｊｅ ｍｉｇ， ＡＮ ｉＭＵ ｉ ｉＬ ｅ ｄ ｉ． ｎ Ｗ Ｌ， Ｚｈ． ， Ｕ Ｋ — ａ ｙ
要平 台。Ｘ ＭＬ技 术 已 日益 受 到 更为 广 泛 的关 注 ，
的 ，Ｘ ＭＬ数 据 可 以无 限 层次 嵌 套 ，而 关 系数 据 则 不 能 。虽然 ＸＭＬ放松 的类 型限 制和 自描述 性有利 于 数 据 之 间 的 交换 ，但 是 却 不 利 于数 据 存储 。 因 此 ，Ｘ ＭＬ的 数 据 模 型 的 半 结 构 化 有 序 性 与 平 坦 、无 序 的 关 系 模型 之 间存 在 固 有 的 不匹 配 。 另 外遵 循文 档类型 定义 （ Ｄ） ＤＴ 或文 档模式 定义 （ ＭＬ Ｘ
格 由行和列 组成 ，列被 称作 “ 字段 ”用于表 示组 成 数 据 有效 信 息 的 属性 ，行 贝 用 于 储存 一 条 完 整 的 Ｕ 数据 记录 。Ｘ ＭＬ数 据 与关 系表之 间数 据 结构 有很
模 式 （ Ｄ Ｄ 映 射 为 特 定 的 关 系模 式 ，随 着 或 Ｔ）
ＸＭＬ文 档 模 式 （ 或者 为 Ｄ Ｄ 的 不 同 ，映 射 成 的 Ｔ ） 关 系模 式也 不 同。而模 型映 射则 是将 Ｘ ＭＬ文档映
可 以看 出 ，Ｘ ＭＬ 映射 到关 系数据 库 中存 在 固有 的 困 难。 映 射 时 主 要 存 在 以下 需 要解 决 的 问 题 ： ） １ 如 何 利用 可 能有 的 ＸＭＬ文档 模式 （ 类型 ） 息 或 信 来 采取 各种 不 同的存储 策略 ； ）如何将 Ｘ ２ ＭＬ文档
ｌ 地 Ｉ ５
基于关系数据库的Ｘ 存储技术 ＭＬ
Ｒｅｌ ｔｏｎａｌ ｔ ａｉ ｄａ ａｂａ ｓｅｄ ｏｎ ＸＭ Ｌ ｓ ｏｒ ｓｅ ｂａ ｔ ａｇｅ ｔ ｅｃｈｎ ｏｇｙ ｏｌ
吴洁 明 ，万
励 ，莫智 懿 ，陆科达
Ｗ Ｕ Ｊｅ ｍｉｇ， ＡＮ ｉＭＵ ｉ ｉＬ ｅ ｄ ｉ． ｎ Ｗ Ｌ， Ｚｈ． ， Ｕ Ｋ — ａ ｙ
要平 台。Ｘ ＭＬ技 术 已 日益 受 到 更为 广 泛 的关 注 ，
的 ，Ｘ ＭＬ数 据 可 以无 限 层次 嵌 套 ，而 关 系数 据 则 不 能 。虽然 ＸＭＬ放松 的类 型限 制和 自描述 性有利 于 数 据 之 间 的 交换 ，但 是 却 不 利 于数 据 存储 。 因 此 ，Ｘ ＭＬ的 数 据 模 型 的 半 结 构 化 有 序 性 与 平 坦 、无 序 的 关 系 模型 之 间存 在 固 有 的 不匹 配 。 另 外遵 循文 档类型 定义 （ Ｄ） ＤＴ 或文 档模式 定义 （ ＭＬ Ｘ
格 由行和列 组成 ，列被 称作 “ 字段 ”用于表 示组 成 数 据 有效 信 息 的 属性 ，行 贝 用 于 储存 一 条 完 整 的 Ｕ 数据 记录 。Ｘ ＭＬ数 据 与关 系表之 间数 据 结构 有很
模 式 （ Ｄ Ｄ 映 射 为 特 定 的 关 系模 式 ，随 着 或 Ｔ）
ＸＭＬ文 档 模 式 （ 或者 为 Ｄ Ｄ 的 不 同 ，映 射 成 的 Ｔ ） 关 系模 式也 不 同。而模 型映 射则 是将 Ｘ ＭＬ文档映
可 以看 出 ，Ｘ ＭＬ 映射 到关 系数据 库 中存 在 固有 的 困 难。 映 射 时 主 要 存 在 以下 需 要解 决 的 问 题 ： ） １ 如 何 利用 可 能有 的 ＸＭＬ文档 模式 （ 类型 ） 息 或 信 来 采取 各种 不 同的存储 策略 ； ）如何将 Ｘ ２ ＭＬ文档
基于关系数据库的XML数据在存储方法的研究
性能。
关 键 词 ： ＭＬ 数 据存 储 ； 系数 据 库 Ｘ ； 关
中图 分 类号 ：Ｐ １ ． Ｔ３１３ １
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ７ ８ ２ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）５ ０ ３ － ２
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ ＸＭ Ｌ ａ ａ ｓｏ ａ ｅｍ ｅ ｈ ｄ ｗｈ ｃ ｓ ｄ ｏ ｌ ｔｏ ａ ａ ａ ａ ｅ ｄ ｔ ｔ ｒ ｇ ｔ ｏ ｉｈ ｂａ ｅ ｎ Ｒｅ ａ ｉ ｎ ｌｄ ｔ ｂ ｓ Ｌ Ｉ ｈ－ｅｇ．Ｉ Ａ ｉ ｎ ＪＡＮＧ Ｎａ － ｅ Ｓ ｆ ｉｎ ｄ
ｃｓ 可选元素 ：为该 可选元素 创建新 的类 型并标注 ａｅ
为 已访 问 ；
ｂｒａ ｅ ｋ；
ｅｓ ｌｅ
ｄｆｕｔ在 Ｄ Ｍ树文档模式 中增 加该 元素 ， ｅ ｌ ａ ： Ｏ 标注该元
素 已访 问 ；
ｂｒａ ｅ ｋ；
ａｄ ｏ ｍ （ ｉ ａ ） ｄＣｌ ｎＣ， ｔ ； ｕ ｐｈ
价模 型。 ３４ 关 系 模 式 的 生 成 ．
父结 点Ｉ Ｂ
摘
３４ ０ ） ４ ０ ０
要： 分析 和 研 究 了 Ｘ Ｌ数 据 在 关 系数据 库 中的 存储 方 法 ， 出 了全 面 的存 储 方 法 ， Ｍ 提 此种 存 储 方 法是 基 于查 询
代价的 ， 首先通过转换接 口把 Ｘ Ｌ Ｄ Ｄ转换为 Ｘ ｃｅ ， Ｍ Ｔ ＭＬ Ｓｈｍａ 然后通过 Ｄ Ｍ树解析工具得到初始模 式 ， Ｏ 接着通过模 式 转 换操 作 获 取 模 式 空 间 ， 后 引入 了以哈 希连 接 算 法 为基 础 的代 价模 型 ， 改 进 的 算 法从 模 式 空 间 中找 出一 个 最优 之 用 的模 式 ， 高 了存 储 方 法 的性 能 。最后 ， 过 实验 证 明 改进 后 的 映射 方 法与 经 典 的伯 哈 农 存 储 方 法相 比较 具 有 更 好 的 提 通
关 键 词 ： ＭＬ 数 据存 储 ； 系数 据 库 Ｘ ； 关
中图 分 类号 ：Ｐ １ ． Ｔ３１３ １
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ７ ８ ２ （０ ０ ０ — ０ ２ ０ １０ — ３ ０ ２ １ ）５ ０ ３ － ２
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ ＸＭ Ｌ ａ ａ ｓｏ ａ ｅｍ ｅ ｈ ｄ ｗｈ ｃ ｓ ｄ ｏ ｌ ｔｏ ａ ａ ａ ａ ｅ ｄ ｔ ｔ ｒ ｇ ｔ ｏ ｉｈ ｂａ ｅ ｎ Ｒｅ ａ ｉ ｎ ｌｄ ｔ ｂ ｓ Ｌ Ｉ ｈ－ｅｇ．Ｉ Ａ ｉ ｎ ＪＡＮＧ Ｎａ － ｅ Ｓ ｆ ｉｎ ｄ
ｃｓ 可选元素 ：为该 可选元素 创建新 的类 型并标注 ａｅ
为 已访 问 ；
ｂｒａ ｅ ｋ；
ｅｓ ｌｅ
ｄｆｕｔ在 Ｄ Ｍ树文档模式 中增 加该 元素 ， ｅ ｌ ａ ： Ｏ 标注该元
素 已访 问 ；
ｂｒａ ｅ ｋ；
ａｄ ｏ ｍ （ ｉ ａ ） ｄＣｌ ｎＣ， ｔ ； ｕ ｐｈ
价模 型。 ３４ 关 系 模 式 的 生 成 ．
父结 点Ｉ Ｂ
摘
３４ ０ ） ４ ０ ０
要： 分析 和 研 究 了 Ｘ Ｌ数 据 在 关 系数据 库 中的 存储 方 法 ， 出 了全 面 的存 储 方 法 ， Ｍ 提 此种 存 储 方 法是 基 于查 询
代价的 ， 首先通过转换接 口把 Ｘ Ｌ Ｄ Ｄ转换为 Ｘ ｃｅ ， Ｍ Ｔ ＭＬ Ｓｈｍａ 然后通过 Ｄ Ｍ树解析工具得到初始模 式 ， Ｏ 接着通过模 式 转 换操 作 获 取 模 式 空 间 ， 后 引入 了以哈 希连 接 算 法 为基 础 的代 价模 型 ， 改 进 的 算 法从 模 式 空 间 中找 出一 个 最优 之 用 的模 式 ， 高 了存 储 方 法 的性 能 。最后 ， 过 实验 证 明 改进 后 的 映射 方 法与 经 典 的伯 哈 农 存 储 方 法相 比较 具 有 更 好 的 提 通
XML数据库系统存储技术的研究
Ｘ ＭＬ文档 的存储 ， 同时也保 证 了数据 的高 效查 询和更新 ．
１ Ｄ ＸＭ Ｌ 系统 结 构 Ｂ
Ｄ Ｘ Ｂ ＭＬ是一种 本源 数据 库＿ （ ｔ ｅＸＭＬ Ｄａａ ａｅ ＮＸ ３ Ｎａｉ ｖ ｔｂ ｓ ， Ｄ用 内在 化 的格 式存 储 ＸＭＬ， 以获得 更快 的整体处 理速度 ） 是 基 于 Ｊ Ｓ ． ， ２ Ｅ １ ４开发 的 ， 在 Ｊ Ｓ ． 并 ２ Ｅ １ ４上 运行 ． 它采 用 集 合模 型 管 理文 档 ， 以一 次 可
种 程度 的数据 细节设 置“ 阈值 ” ，比“ 阈值” 的粒度 粗 的结 构 被存 储 在 数据 库 中 已结 构 化 的部 分 ， 而更 精 细 的部分被 存储 在数 据库 中字 节化 了 的对象部 分 ， 特点是 数据查 询较 快但 数据 更 新较 慢 ． Ｂ 其 Ｄ ＸＭＬ是 开放 源代码 的一个 Ｘ ＭＬ数 据 库系 统 ， 用 了文本形 式存储 Ｘ 采 ＭＬ文 档 ， 能够支 持 较 大 ＸＭＬ文 档 ， 完成 高效 的 数 据查 询（ Ｑｕ ｒ 、 Ｌ 等） Ｘ ｅｙ ＸＳ Ｔ 和更新 ． 然而 ， 由于系统 以文本方 式存 储 Ｘ ＭＬ文 档 ， 当文档 量增 大到一定 程 度， 其查 询 和更新效 率 急剧下 跌 ． 本文 通 过 分析 Ｄ Ｘ Ｂ ＭＬ 的系 统结 构 ， 对 其 存 储 方式 的不 足 ， 出并 实 针 提 现 了基 于树 结构 的文 档存 储 方 式 ， 树 结 构 和 双 向链 表 结 构 结 合 起 来 ， 得 Ｄ Ｘ 将 使 Ｂ ＭＬ可 以支 持 更 大 的
创 建多个 分层 结构 的集合 ， 个集 合可 以有 多个 索 引 、 发器 、 集合 等 ． 一 触 子 ＸＭＬ文 档 以字 节 流 的方式 存储
在集合中， 其大小最好不超过 ５ ０ ， ０ ｋ 否则将导致系统效率 的严重下 降． Ｂ ＭＬ支持值索引、 ＤＸ 名称索引和 全 文索 引． 体系结 构 如图 １ 其 所示 ， 物理 存储 器完 成 Ｘ ＭＬ文 件存储 或 Ｘ ＭＬ文 件结 点 的物理存 储． 存储 管
１ Ｄ ＸＭ Ｌ 系统 结 构 Ｂ
Ｄ Ｘ Ｂ ＭＬ是一种 本源 数据 库＿ （ ｔ ｅＸＭＬ Ｄａａ ａｅ ＮＸ ３ Ｎａｉ ｖ ｔｂ ｓ ， Ｄ用 内在 化 的格 式存 储 ＸＭＬ， 以获得 更快 的整体处 理速度 ） 是 基 于 Ｊ Ｓ ． ， ２ Ｅ １ ４开发 的 ， 在 Ｊ Ｓ ． 并 ２ Ｅ １ ４上 运行 ． 它采 用 集 合模 型 管 理文 档 ， 以一 次 可
种 程度 的数据 细节设 置“ 阈值 ” ，比“ 阈值” 的粒度 粗 的结 构 被存 储 在 数据 库 中 已结 构 化 的部 分 ， 而更 精 细 的部分被 存储 在数 据库 中字 节化 了 的对象部 分 ， 特点是 数据查 询较 快但 数据 更 新较 慢 ． Ｂ 其 Ｄ ＸＭＬ是 开放 源代码 的一个 Ｘ ＭＬ数 据 库系 统 ， 用 了文本形 式存储 Ｘ 采 ＭＬ文 档 ， 能够支 持 较 大 ＸＭＬ文 档 ， 完成 高效 的 数 据查 询（ Ｑｕ ｒ 、 Ｌ 等） Ｘ ｅｙ ＸＳ Ｔ 和更新 ． 然而 ， 由于系统 以文本方 式存 储 Ｘ ＭＬ文 档 ， 当文档 量增 大到一定 程 度， 其查 询 和更新效 率 急剧下 跌 ． 本文 通 过 分析 Ｄ Ｘ Ｂ ＭＬ 的系 统结 构 ， 对 其 存 储 方式 的不 足 ， 出并 实 针 提 现 了基 于树 结构 的文 档存 储 方 式 ， 树 结 构 和 双 向链 表 结 构 结 合 起 来 ， 得 Ｄ Ｘ 将 使 Ｂ ＭＬ可 以支 持 更 大 的
创 建多个 分层 结构 的集合 ， 个集 合可 以有 多个 索 引 、 发器 、 集合 等 ． 一 触 子 ＸＭＬ文 档 以字 节 流 的方式 存储
在集合中， 其大小最好不超过 ５ ０ ， ０ ｋ 否则将导致系统效率 的严重下 降． Ｂ ＭＬ支持值索引、 ＤＸ 名称索引和 全 文索 引． 体系结 构 如图 １ 其 所示 ， 物理 存储 器完 成 Ｘ ＭＬ文 件存储 或 Ｘ ＭＬ文 件结 点 的物理存 储． 存储 管
基于模式的XML文档关系数据库存储研究
究 成 为 了 当今 的 热点 研 究 ｕ ｅ ａ Ｉ ｍ 了 Ｐ Ｓ ｈ ｍ Ｂ ｎ ｍ ｎＩ 提 ｃｅ ａ 概 念 ．解 决 了 Ｘ ｃ ｅ ＭＬＳ ｈｍａ中 重 复 数 据 的 映射 问题 Ｐ Ｓｈ ｍ 即 Ｐ ｙｉａ ＸＭＬＳ ｈ ｅｌ１ 是 一 种 基 于 ｃｅ ａ ｆ ｈｓ ｌ ｃ ｃ —Ｉａ ｌ Ｘ Ｌ Ｓｈ ｍａ的 变 换 ． 际 上 是 Ｘ ｃ ｅ ａ的 一 种 Ｍ ｃ ｅ 实 ＭＬＳ ｈ ｍ
的使用 避免 了命 名 冲突 ， 映 射到关 系模 式 时 ， 了 在 为
ｔ ｐ ｎｉ ｓ ＝ ｙ ｅ ｍａ ｆ ｔ ｅ
ｍａ ｉ ｓ 【 ｍｌｓ ｎ ｅｔ ＠ｘ ｎ ， ｆ
ｍ ｅａ ， ， ｔ ｄ￣
保证 信息 的完 整性 ．还 需要 对命 名 空间 信息进 行 提 取并 映射 为关系模 式
一
前 大 量 的信 息 系统 和 Ｗｅ ｂ站点 都 是用 Ｘ ＭＬ的方 式 来 进行 数 据 组织 和 管理 ． ＸＭＬ文档 数 量 大量 增 加 ， 因此 ． Ｘ 对 ＭＬ文档 的存储 管 理和查 询 也提 出 了更 高 的要 求 目前 ． ＭＬ存储 方案 主要有 种 形式… （ ） Ｘ ： １ 文 本 文件 存 储 方 式 ： ２ Ｎ ｔ ｅ Ｘ （ ） ａｉ ～ ＭＬ数 据 库 存 储 方 ｖ 式 ：３ 支 持数据 库 的存储 方式 ． （） 主要 是关 系数 据 库 、 面 向对 象数据 库存储 方式 存诸 多存储 方案 中 ． 于 基 Ｓｈｍ ｃ ｅ ａ模式 的 ＸＭＬ文 档 关 系数 据 库存 储 映射 的研
（． 西师范大 学计算 机科 学与 信息Ｔ 程学 院， 林 ５ １ ０ ； １广 桂 ４ ０ ４
２ 广 西 东 方 外 语 职 业 学 院 信 息 与服 务 Ｔ 程 学 院 ． 宁 ５ ０ 中 可 以 自定 义 元 素 标 签 ， 同 ＸＭ Ｌ的 应 用 名 称 同 名 的 几 率 非 常 大 。 命 不
的使用 避免 了命 名 冲突 ， 映 射到关 系模 式 时 ， 了 在 为
ｔ ｐ ｎｉ ｓ ＝ ｙ ｅ ｍａ ｆ ｔ ｅ
ｍａ ｉ ｓ 【 ｍｌｓ ｎ ｅｔ ＠ｘ ｎ ， ｆ
ｍ ｅａ ， ， ｔ ｄ￣
保证 信息 的完 整性 ．还 需要 对命 名 空间 信息进 行 提 取并 映射 为关系模 式
一
前 大 量 的信 息 系统 和 Ｗｅ ｂ站点 都 是用 Ｘ ＭＬ的方 式 来 进行 数 据 组织 和 管理 ． ＸＭＬ文档 数 量 大量 增 加 ， 因此 ． Ｘ 对 ＭＬ文档 的存储 管 理和查 询 也提 出 了更 高 的要 求 目前 ． ＭＬ存储 方案 主要有 种 形式… （ ） Ｘ ： １ 文 本 文件 存 储 方 式 ： ２ Ｎ ｔ ｅ Ｘ （ ） ａｉ ～ ＭＬ数 据 库 存 储 方 ｖ 式 ：３ 支 持数据 库 的存储 方式 ． （） 主要 是关 系数 据 库 、 面 向对 象数据 库存储 方式 存诸 多存储 方案 中 ． 于 基 Ｓｈｍ ｃ ｅ ａ模式 的 ＸＭＬ文 档 关 系数 据 库存 储 映射 的研
（． 西师范大 学计算 机科 学与 信息Ｔ 程学 院， 林 ５ １ ０ ； １广 桂 ４ ０ ４
２ 广 西 东 方 外 语 职 业 学 院 信 息 与服 务 Ｔ 程 学 院 ． 宁 ５ ０ 中 可 以 自定 义 元 素 标 签 ， 同 ＸＭ Ｌ的 应 用 名 称 同 名 的 几 率 非 常 大 。 命 不
XML在关系数据库中存储技术研究的开题报告
XML在关系数据库中存储技术研究的开题报告摘要：XML（Extensible Markup Language）是一种用于描述数据的标记语言，被广泛应用于互联网上的数据交换和数据存储中。
随着XML的应用范围不断扩大，如何在关系数据库中存储XML数据成为了研究的热点问题。
本文从XML的特点出发，阐述了在关系数据库中存储XML数据的意义和挑战，并分析了目前主流的XML存储技术，包括将XML 数据存储为文本、存储为二进制、存储为对象以及使用特殊的XML数据库等。
最后，本文提出了基于对象的存储方式在处理XML数据方面的优越性，并对进一步的研究方向进行了展望。
关键词：XML；关系数据库；存储技术一、研究背景XML是一种用于描述数据的标记语言，它使用简单的文本格式描述结构化数据，并可扩展性强，被广泛应用于Internet上的数据交换。
随着XML的应用得到不断扩大，如何在关系数据库中存储XML数据成为了研究的一个热点问题。
传统的关系数据库如Oracle、MySQL等不支持直接存储XML数据，需要将XML数据转化为关系数据（文本、二进制或对象）存储。
因此，如何处理和存储XML数据在关系数据库中成为了一个挑战。
二、XML在关系数据库中存储的意义XML是一种可以描述各种结构的数据的标记语言，与关系数据库中的表、行、列相比，XML具有更多的灵活性。
XML文档可以根据需要添加、删除或修改各自的元素和属性，也可以根据需要添加或删除整个分支。
因此，在关系数据库中存储XML数据可以让用户更加自由地存储和查询数据。
同时，XML具有强大的自我描述性，允许数据与其自身的描述关联在一起。
这个特性使得XML更适合于存储复杂的数据结构和大量的元数据。
因此，XML在关系数据库中的应用也可以增强数据的可扩展性和可维护性。
三、XML在关系数据库中存储的挑战在关系数据库中存储XML数据也有一些挑战和难点。
首先，XML文档本身就很大，其中可能含有大量的嵌套和重复的结构。
XML数据与关系数据查询转换算法研究
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维普资讯
第２ ２卷
第 ２ ３期 ／
郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
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Байду номын сангаас
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关于XML数据的存储研究
数据的结构化查询。面 向对象的方法已普遍地应用于软件开发的各个阶 段 ， Ｏ Ｂ能够与面向对象的程序设计方法无缝结合 ，因此 Ｏ Ｄ ＯＤ Ｏ Ｂ很 有 可能 成 为 未 来 数 据 库 的 主 流 。 以 一 致 的 方 法 访 问 Ｘ ＭＬ数 据 和 Ｏ Ｂ中 ＯＤ 的数据无疑将使应用系统的开发得到简化 。这使得 ＸＭＬ更适 合采用 对 象数据库存储 。
１ Ｘ ＭＬ数据 存储 管理 方式
近年来 。 国内外学者对 ＸＭＬ数据 的存储 管理进行了大量的研究 ， 提
出了多种存储管理方式 ，这些存储 管理方式 归纳起来可以分为 ４ ： 类 一
是文本文件方式 ； 二是传统关 系数据库方式 ； 三是 对象数据库方 式 ； 四是 本原 ＸＭＬ数据库（ ａｉ ＭＬＤａ ｂｓ ） 式。 Ｎ ｔ ｅＸ ｔ ａｅ方 ｖ ａ
的Ｘ ＭＬ内容的方法并为 Ｘ ＭＬ文档层次结构 的管理 引入了一个 ＸＭＬ信 息库。通过 Ｏａｌ ＭＬＤ ｒｃｅ Ｘ Ｂ可 以同时获得对象—关 系数据库技术和 ＸＭＬ
技 术 的 所有 优 点 。 ２２ Ｏａｌ ＭＬＤ ． ｒｃ Ｘ Ｂ体 系结 构 ｅ
定义 Ｔ Ｇ的延伸格式， 以用在 自由性 的数据床或是各种文件格式上 。 Ａ 可
１ 本原 ＸＭＬ数 据 库 方 式 ． ４
ＸＭＬ Ｕｓｎ ｉｇ
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XML查询方法的设计与研究
中 图分类号： Ｐ１． Ｔ３１２ ５
ＸＭＬ 查询 方 法的设 计 与研 究
沈剑沧 ，鲍培明
（ ．南京大学物理学系 ，南京 ２ ０ ９ ；２ １ １０ ３ ．南京师范大学计算机科 学系，南京 ２ ０ ９ ） １０ ７
摘 要 ：提 出了用 Ｐ ｔ 网建立 Ｘ ｅｉ ｒ ＭＬ语义结构模 型的设计方法 ，根据 Ｘ ＭＬ的 Ｄ Ｄ结构建立描述 Ｘ 语义 结构 的 Ｐ ｔ 网模型 ，Ｄ Ｄ结 Ｔ ＭＬ ｅｉ ｒ Ｔ 构中的元素声明和属性声 明对应 Ｐ ｔ 网模型中的一个或一组变迁 ，声 明中的元素或属性对应 Ｐ ｔ ｅｉ ｒ ｅ ｉ网模型 中的库所 ，把 、“ ） ？” ，、“” （”和 “ Ｐ Ｄ Ｔ ，其 中，决定 ＃ Ｃ Ａ Ａ”
此在网络上得到了迅速 的普及 ，成为 Ｉｔｒｅ ｎｅｎｔ以及各种信 息 集成中的数据交换格式。 ＭＬ结构的灵活性是它与关系 数据 Ｘ 库最 大 的差 别 ， 因此 ，被普 遍认 为 是一 种 典型 的半 结构 数据 １ ３ ２］ －。
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由于 Ｘ ＭＬ 提 供 了一 种灵 活 的文档 结构 来 描 述 数 据 ， 因
２ ｅｉ Ｐ ｔ 网模型定义 ｒ
２１ Ｘ ． ＭＬ的 ＤＴ Ｄ结构 Ｄ Ｄ是一套关于 ＸＭＬ文档 中标记符的语法规则 。Ｄ Ｄ Ｔ Ｔ 主要 由元素声明、属性声 明、记法声 明和实体声明组 成。元
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XML在关系数据库中存储和查询方法的研究随着互联网的蓬勃发展，传统的HTML数据交换方式已经越来越满足不了曰益增长的数据交换的需求。
XML本身所具有的与平台无关、易于扩展、交互性好、语义性强、可格式化等优点，使得XML语言已经成为互联网上表示和交换数据的标准，XML文档得以大量出现，如何存储和查询XML文档变得更加重要。
本文分析了存储XML文档三种途径，并且比较了XML和关系数据库不同的特点。
由于关系数据库的优势在于：技术成熟、应用广泛、数据管理能力强、数据安全程度高，所以选择将XML存储在已有的关系数据库系统中的方法，这也正成为研究XML的一个热点。
这种方式主要解决两方面的问题，一是需要将XML 数据模型映射为目标模型，本文研究了几种实现方法，并讨论了一种有效方法，将输入的DTD映射为关系模型，输出的关系模型可以遵从DTD存储和查询XML
文档。
该方法在全面性、冗余处理、提高效率等几方面对比与已有的方法有了提高。
另一方面是用XML查询语言提出的查询需要被转换为关系模型所用的查询语言SQL，并且从目标模型数据库引擎返回的结果，应以XML格式返回和查看。