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2024年4月20日发(作者：rgb各种颜色对照表)
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—８９７２．２０１０ １９．０３７
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２５７０９１
２．中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院 ２５７Ｏ６１
引言
ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）
即可扩展标记语言，是由ｗ３Ｃ（ＷＯｒｉｄ
ｗｉｄｅ ｗｅｂ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）于１９９８年２月发
向的超链接等等方面的一些不足之处。
２ ＸＭＬ与关系数据库
ＸＭＬ文档属于半结构化的数据，而关
系数据库管理系统（ＲＤＢＭＳ）采用二维表
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文档与结构化的关系数据库进行
转换时，关键问题是如何将ＸＭＬ文档的结
布的一种标准。ＸＭＬ描述的是数据本身的
意义和数据实体之间的复杂嵌套关系，这
使得ＸＭＩ 既能表示结构化的数据，如关系
和对象数据，又能够表示半结构化的数
据，如Ｗｅｂ数据。ＸＭＬ现已经逐渐成为
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上数据表示和交换的新的标准。
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（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ）一
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。
ＸＭＬ在很多方面更具有优势，比如开发灵
活的Ｗｅｂ应用软件，更有意义的搜索，当
然Ｘ Ｍ Ｌ也有一点缺陷就是能充分支持
ＸＭＬ的应用处理程序不多。
ＸＭＬ的出现有它的必然性，可以弥补
ＨＴＭＬ语言语义性差、格式固定、难以扩
展、交互性差、内部结构的条理性差、单
３ ｘＭＬ的一般存储模式
３．１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。
３．２基于关系数据库系统的存储方法
目前提出的ＸＭＬ—ＲＤＢ存储方法主
要３类：
ＸＭＬ数据的存储和查询，而面向对象数据
库在查询优化上存在的问题制约了ＸＭＬ
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：ｑｕｅｒｙ（）、ｖａｌｕｅ（）、ｅｘｉｓｔ
（）和ｎｏｄｅｓ（）。
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现已经逐渐成为Ｉｎｔｅｍｅｔ上数据
现已提出多种查询语言，如ＸＰａｔｈ、
定的分解，然后将其元素和值存储在关
ｆ ＸＱｕｅｒｙ、ＸＭＬ２ＱＬ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
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ＸＭＬ文档中抽取出模
．
随着ＸＭＬ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，
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
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ＸＭＬ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ＸＭＬ文档图进ｊ
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。
ＸＭＬ关系存储的核心是ＸＭＬ文档到
ＲＤＢ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）标注，叶
同分为自顶向下遍历、自底向上遍历和混｝
合遍历三种。该类方法搜索空间较大，查１
询的时间开销和空间开销均较大。
：
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，
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ＸＭＬ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ＸＭＬ
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
要进行ｎ一１次连接操作，系统开销较大。
③路径索引方法。对于没有模式信息
息，建立路径索引，查询时利用路径索引
在对象管理里存储ＸＭＬ文档就是把
每一个ＸＭＬ元素存储成一个独立的对象。
；的ＸＭＬ文档，根据文档内容提取模式信
但是，由于ＸＭＬ元素通常都非常小，因此
这种方法的空间开销很高。取而代之，把
ＸＭＬ文档的所有元素存储在一个单独的对
象里，而ＸＭＬ元素本身就变成了这个对象
里的轻量级对象。
３．４ ＸＭＬ存储效率分析
①使用文件系统来存储ＸＭＬ文档的
来减小搜索空间。ＤａｔａＧｕｉｄｅｓ就是路径索
引的典型代表，该方法对于文档内容变化
不大的情况是高效的，当文档内容经常发
生变化时，需要动态重新提取模式信息，
模式信息的维护代价较大。另一方面，ｆ
ＤａｔａＧｕｉｄｅｓ中的合法路径必须是从根开始
的，这样不便于进行任意路径的查询。
④基于ＸＭＬ模式的方法。可以利用
ＤＴＤ优化ＸＭＬ查询，这种方法是利用
优点是简单易用，而且也适合于ＸＭＬ文档
内容少、数量小的场合，但其局限性也是
显而易见的，当要存储某所大学所有系的
学生的信息时，无论是数据传输还是数据
维护都变得难于操作。与数据库不同的
是，文件系统不能提供并发性控制。对于
文件系统，其安全控制的基本单位是一个
文件，无法对文件的一个部分来规定访问
控制权限。
据库仍然不太擅长于层次化的数据。使用
纯关系型数据库存储ＸＭＬ文件，查询起来
会很不方便。
ＤＴＤ中对ＸＭＬ结构的定义建立ＤＴＤ中的
节点与ＸＭＬ文档中节点的对应关系：先在
ＤＴＤ中查找节点，根据与文档中节点的对
；
ｊ
应关系进一步查找。该方法可大大减小搜
；
索空间，但现有的基于ＤＴＤ的方法均没有
考虑ＤＴＤ中带有环这一复杂情况，应用领Ｉ
ｆ
②作为完全结构化的模型，关系型数Ｊ
域受到一定限制。
ＸＱｕｅｒｙ语言是一种巧妙地使用ＸＭＬ：
．
结构的查询语言，可以跨各种数据表示查Ｉ
！
询，而不管这些数据是物理存储在ＸＭＬ
中，还是通过中间件被视为ＸＭＬ。它使查
③面向对象方法按照和原始ＸＭＬ文
本文件一样的顺序（深度优先），将元素簇
集存储。在面向对象数据库基础上实现
询简洁易懂，而又相当灵活，可以查询大；
师 中国石油大学（华东）在读硕士．
范围的ＸＭＬ信息、源，其中包括数据库和文ｊ
长期从事计算机教学工作。
张艳华（１ ９ ８０ ３一）．女，山东东营人．讲
９１
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