XML文档在关系数据库中存储与查询的实现
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（ 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
系数据库中。 ③ 采 用 一 定 的 映 射 规 则 ， 直 接 将 ＸＭＬ 文档模 式（ 或从Ｘ 文档 中抽取 出模 ＭＬ
．
随 ＭＬ日益 过路径表达式 实现 对ＸＭＬ 文档的查询 。 按 是非 常成熟的数据库技 术 ， 着Ｘ 照查询处理方式 ， 这些优化 方法基本上可 ｆ 广泛 的应用 ， 将进一步推动ＸＭＬ 数据 库技
３ ＭＬ的一般 存储模 式 ｘ
３１ ． 以文本文件保存 ＸＭＬ数据 可 以 将 一 个 ＸＭＬ文 档 存 储 成 一 个文 本文件 ，并且实现一个查询引擎 ，当查询
被执行的时候 ， ＸＭＬ 文件被解析成驻 留在 内存的一棵树 。只要查询计算还需要树 中
的结点 ，这棵树 就必须驻 留在内存里。
布的一种标准 。 ＭＬ Ｘ 描述 的 数据本身的 意义和数据实体之 间的复杂嵌 套关 系 ， 这
使 得 ＸＭＩ 能 表 示 结 构 化 的 数 据 ， 关 系 既 如
和对 象数据 ，又能 够表 示半 结构 化的 数 据 ，如 Ｗｅ ｂ数据 。ＸＭＬ现 已经逐渐成为 Ｉｔｒ ｅ 上数 据表 示和交换的新的标准 。 ｎｅｎ ｔ
Ｄ ：１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ９ ２ ２ １ ９ ０ ７ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ ０ １ ．３ ｓ
ＸＭＬ文档在关系数据库 中
存储 与查询 的实现
张艳华
１ 东营 职 业 学 院 计算 机 系 ２ ７ ９ ． ５０ １
２ 中国石 油大学 （ 东）计算 机与通信工程 学院 ２ ７ ６ ． 华 ５Ｏ１
子节点有相应的原子数据值 （ ＸＭＬ子元素 系列简单路径 ，通过节点 问的 包含 ／拥 ｆ 内容 ／属性值） 。如果 Ｘ ＭＬ文档 实例 中有 Ｊ有关系连接来求满足所求关系的节点集 且考 虑元素 间的 引用 ，则 它是 一个 图模 型 ，否则是一个树模型 ；如果 考虑 Ｘ ＭＬ 元素次序 ，则成为一种有序模 型。 ３ ３对象管理 器方法 ． 合， 然后将 多条简单路径的查询结果 连接 起来 。 这种 方法虽然不需要对整 个搜 索空 间进行遍历 ，但对于长度 为 ｎ的路径 ，需
：
②路 径连接方法 。 针对 图的遍历方法
搜索空间较大的问题 ，为了减小搜索空 ｆ
根据 编码 判 断节 点之 间 的父子 关 系和 祖 ： 先 ／后 代 关 系 。查 询 时 将 查 询 路 径 分 解 成
一
对象（ ＸＭＬ元素） 并赋予一个唯一标识 ， 节 ；间 ， 通过对 ＸＭＬ文档 中的节点进行编码 ，
构与关 系数据库数据的结构即关 系表对应 起来 ，也就是需要建立不 同结构 层次之 间 的映射关 系。
１什 么 是 ＸＭＬ
ＸＭＬ既是可扩展 的 （Ｘｔｎ ｉｌ）一 ｅ ｅｓ ｅ ｂ 种元标记语言 ，又是一种 可定义 自己的新 的标 记语言 ，标记是核心 ，功 能更加的强 大 ， 同时 还规 定 了它 特有 的 一 套标 签 。 Ｘ 在很 多方面更具 有优势 ， ＭＬ 比如开发灵 活的 Ｗｅ ｂ应用软件 ， 更有意 义的搜 索 ， 当 然 ＸＭ 有一 点缺 陷就是 能 充分支 持 Ｌ也 Ｘ ＭＬ的应 用处理程 序不多。 ＸＭＬ 的出现有它的必然性 ， 可以弥补 ＨＴ Ｌ 言语 义性 差 、格 式 固定 、 以 扩 Ｍ 语 难 展、交互性差 、内部结构的条理性差 、单
以 分 四类 ：
术的新发展。
式信息）映射到相应的关 系模式 ，然后再 ①图的遍历方法 。把 Ｘ ＭＬ文档看成 根据映射模式存储相应 的ＸＭＬ 文档 。 这种 Ｊ图， 对给定的查询， 通过对Ｘ 文档图进 ｊ ＭＬ 方法能够利用关 系数据库 的特性 ，如查询 』行遍历来实现查找过程。 按照遍历方式不 优化和并发性控制等 。 同分为 自顶 向下遍 历、自底 向上遍历和混 ｝ ＸＭ Ｌ 系 存 储 的 核 心 是 ＸＭＬ文 档 到 合遍 历三种 。该类方法搜索空 间较大 ， 关 查 １ ＲＤ Ｂ的模式映射方法 ， 包括模 型映射 和结 构映射 。 一个ＸＭＬ 文档实例可 用类似 对象 交换模型的变种来表示 。每个节 点表示个 点的每一条边 表示 相应对象 的一个属性并 用属性名（ ｘＭＬ子元素 ／属性 名） 注 ，叶 标 询的时 间开销 和空间开销均较大 。
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
系数据库中。 ③ 采 用 一 定 的 映 射 规 则 ， 直 接 将 ＸＭＬ 文档模 式（ 或从Ｘ 文档 中抽取 出模 ＭＬ
．
随 ＭＬ日益 过路径表达式 实现 对ＸＭＬ 文档的查询 。 按 是非 常成熟的数据库技 术 ， 着Ｘ 照查询处理方式 ， 这些优化 方法基本上可 ｆ 广泛 的应用 ， 将进一步推动ＸＭＬ 数据 库技
３ ＭＬ的一般 存储模 式 ｘ
３１ ． 以文本文件保存 ＸＭＬ数据 可 以 将 一 个 ＸＭＬ文 档 存 储 成 一 个文 本文件 ，并且实现一个查询引擎 ，当查询
被执行的时候 ， ＸＭＬ 文件被解析成驻 留在 内存的一棵树 。只要查询计算还需要树 中
的结点 ，这棵树 就必须驻 留在内存里。
布的一种标准 。 ＭＬ Ｘ 描述 的 数据本身的 意义和数据实体之 间的复杂嵌 套关 系 ， 这
使 得 ＸＭＩ 能 表 示 结 构 化 的 数 据 ， 关 系 既 如
和对 象数据 ，又能 够表 示半 结构 化的 数 据 ，如 Ｗｅ ｂ数据 。ＸＭＬ现 已经逐渐成为 Ｉｔｒ ｅ 上数 据表 示和交换的新的标准 。 ｎｅｎ ｔ
Ｄ ：１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ９ ２ ２ １ ９ ０ ７ ＯＩ ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ ０ １ ．３ ｓ
ＸＭＬ文档在关系数据库 中
存储 与查询 的实现
张艳华
１ 东营 职 业 学 院 计算 机 系 ２ ７ ９ ． ５０ １
２ 中国石 油大学 （ 东）计算 机与通信工程 学院 ２ ７ ６ ． 华 ５Ｏ１
子节点有相应的原子数据值 （ ＸＭＬ子元素 系列简单路径 ，通过节点 问的 包含 ／拥 ｆ 内容 ／属性值） 。如果 Ｘ ＭＬ文档 实例 中有 Ｊ有关系连接来求满足所求关系的节点集 且考 虑元素 间的 引用 ，则 它是 一个 图模 型 ，否则是一个树模型 ；如果 考虑 Ｘ ＭＬ 元素次序 ，则成为一种有序模 型。 ３ ３对象管理 器方法 ． 合， 然后将 多条简单路径的查询结果 连接 起来 。 这种 方法虽然不需要对整 个搜 索空 间进行遍历 ，但对于长度 为 ｎ的路径 ，需
：
②路 径连接方法 。 针对 图的遍历方法
搜索空间较大的问题 ，为了减小搜索空 ｆ
根据 编码 判 断节 点之 间 的父子 关 系和 祖 ： 先 ／后 代 关 系 。查 询 时 将 查 询 路 径 分 解 成
一
对象（ ＸＭＬ元素） 并赋予一个唯一标识 ， 节 ；间 ， 通过对 ＸＭＬ文档 中的节点进行编码 ，
构与关 系数据库数据的结构即关 系表对应 起来 ，也就是需要建立不 同结构 层次之 间 的映射关 系。
１什 么 是 ＸＭＬ
ＸＭＬ既是可扩展 的 （Ｘｔｎ ｉｌ）一 ｅ ｅｓ ｅ ｂ 种元标记语言 ，又是一种 可定义 自己的新 的标 记语言 ，标记是核心 ，功 能更加的强 大 ， 同时 还规 定 了它 特有 的 一 套标 签 。 Ｘ 在很 多方面更具 有优势 ， ＭＬ 比如开发灵 活的 Ｗｅ ｂ应用软件 ， 更有意 义的搜 索 ， 当 然 ＸＭ 有一 点缺 陷就是 能 充分支 持 Ｌ也 Ｘ ＭＬ的应 用处理程 序不多。 ＸＭＬ 的出现有它的必然性 ， 可以弥补 ＨＴ Ｌ 言语 义性 差 、格 式 固定 、 以 扩 Ｍ 语 难 展、交互性差 、内部结构的条理性差 、单
以 分 四类 ：
术的新发展。
式信息）映射到相应的关 系模式 ，然后再 ①图的遍历方法 。把 Ｘ ＭＬ文档看成 根据映射模式存储相应 的ＸＭＬ 文档 。 这种 Ｊ图， 对给定的查询， 通过对Ｘ 文档图进 ｊ ＭＬ 方法能够利用关 系数据库 的特性 ，如查询 』行遍历来实现查找过程。 按照遍历方式不 优化和并发性控制等 。 同分为 自顶 向下遍 历、自底 向上遍历和混 ｝ ＸＭ Ｌ 系 存 储 的 核 心 是 ＸＭＬ文 档 到 合遍 历三种 。该类方法搜索空 间较大 ， 关 查 １ ＲＤ Ｂ的模式映射方法 ， 包括模 型映射 和结 构映射 。 一个ＸＭＬ 文档实例可 用类似 对象 交换模型的变种来表示 。每个节 点表示个 点的每一条边 表示 相应对象 的一个属性并 用属性名（ ｘＭＬ子元素 ／属性 名） 注 ，叶 标 询的时 间开销 和空间开销均较大 。