本文關(guān)鍵詞：基于Schema特征的Twig模式最小化研究

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【摘要】：XML是一種半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言,因其具備高可讀性、跨平臺(tái)性和可擴(kuò)展等特性,在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。為了推動(dòng)XML數(shù)據(jù)查詢(xún)和處理的標(biāo)準(zhǔn)化,國(guó)際萬(wàn)維網(wǎng)組織W3C發(fā)布了XQuery語(yǔ)言用于描述XML數(shù)據(jù)的查詢(xún)。由于XML數(shù)據(jù)具有的半結(jié)構(gòu)化特性,因此對(duì)XML數(shù)據(jù)的查詢(xún)相對(duì)復(fù)雜。所以,查詢(xún)的優(yōu)化技術(shù)引起眾多學(xué)者的關(guān)注。Twig模式查詢(xún),又稱(chēng)為樹(shù)模式查詢(xún),是XQuery的核心操作。由于Twig查詢(xún)中往往存在一些多余的子查詢(xún),即查詢(xún)請(qǐng)求本身具有冗余性。通過(guò)剪裁這些冗余分支和節(jié)點(diǎn)的方式,可以減小查詢(xún)的計(jì)算量,提高查詢(xún)的效率。XML Schema定義了XML文檔中的數(shù)據(jù)類(lèi)型,通過(guò)分析XML Schema,提取元素之間的結(jié)構(gòu)約束關(guān)系,即Schema特征關(guān)系。參照Schema特征關(guān)系可以確定Twig模式中的冗余節(jié)點(diǎn),刪除冗余節(jié)點(diǎn)的過(guò)程即Twig模式最小化。本文將Schema特征關(guān)系擴(kuò)展為必然孩子、必然父親等基本特征關(guān)系和路徑必然孩子、路徑必然父親等擴(kuò)展特征關(guān)系,為T(mén)wig模式最小化提供更多機(jī)會(huì)。基于XML Schema文檔設(shè)計(jì)Schema特征提取算法,用于判斷Schema文檔是否滿(mǎn)足給定標(biāo)簽名節(jié)點(diǎn)間的特征關(guān)系。當(dāng)Twig模式中的節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足相應(yīng)的特征關(guān)系時(shí),才能對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,這些條件歸納成優(yōu)化規(guī)則。本文將針對(duì)Twig模式中的兩種節(jié)點(diǎn)類(lèi)型(查詢(xún)節(jié)點(diǎn)和邏輯節(jié)點(diǎn))以及兩種節(jié)點(diǎn)位置(中間節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn))設(shè)計(jì)優(yōu)化規(guī)則。本文設(shè)計(jì)并提出一種基于Schema特征的Twig模式最小化算法。算法根據(jù)當(dāng)前Twig模式中待優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型和位置,選擇相應(yīng)的優(yōu)化規(guī)則。調(diào)用Schema特征提取算法,判斷規(guī)則中條件是否成立,隨后進(jìn)行優(yōu)化操作。最后,針對(duì)算法設(shè)計(jì)了測(cè)試案例,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明算法的有效性,且算法提高了查詢(xún)效率,并根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析得出了影響Twig模式最小化算法的因素。
【關(guān)鍵詞】：Twig XML Schema特征 Twig模式最小化
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 相關(guān)研究10-12
• 1.2.1 Twig模式的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 Twig模式最小化的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究意義12-13
• 1.4 本文研究工作和主要貢獻(xiàn)13-14
• 1.5 課題來(lái)源14
• 1.6 本文組織構(gòu)成14-17
• 第2章 XML Schema特征17-23
• 2.1 XML Schema17-18
• 2.2 XML Schema特征18-20
• 2.2.1 基本特征關(guān)系18-19
• 2.2.2 擴(kuò)展特征關(guān)系19-20
• 2.3 其他結(jié)構(gòu)約束關(guān)系20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 Twig模式優(yōu)化規(guī)則23-31
• 3.1 Twig模式優(yōu)化算法23
• 3.2 查詢(xún)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化規(guī)則23-27
• 3.3 邏輯節(jié)點(diǎn)優(yōu)化規(guī)則27-29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 第4章 Schema特征提取算法31-39
• 4.1 基本特征提取算法31-35
• 4.2 擴(kuò)展特征提取算法35-37
• 4.3 本章小結(jié)37-39
• 第5章 Twig模式最小化算法39-47
• 5.1 最小化算法描述39-42
• 5.2 最小化算法舉例及分析42-45
• 5.3 本章小結(jié)45-47
• 第6章 試驗(yàn)與分析47-53
• 6.1 實(shí)驗(yàn)分析47-50
• 6.1.1 算法有效性47-48
• 6.1.2 算法影響因素48-50
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果50-51
• 6.3 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果59-61
• 致謝61

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本文編號(hào)：1062917