可扩展标记语言XML正逐渐成为INTERNET上重要的数据表示和交换的标准，作为计算机之间，人机之间目前比较合适的“数据格式”和“数据语义”的表示语言，在许多领域都存在着广泛的应用，而且正逐步深入。　　XML数据的管理是应用过程中必须解决的问题之一。目前通过数据库管理系统实现对大量数据管理是最佳方式，XML也不例外。原生XML数据库(Native XML Database-NXD)正是为管理XML数据而引入，但原生XML数据库基于XML应用的多样性并没有规定具体的存储管理模式，允许根据需要可以选择不同的存储模式，但基于文档的XML数据存储已经不能满足复杂的应用，而采用关系型数据库实现对XML数据的存储管理，在一些操作中的效率不能令人满意。根本原因是逻辑结构上，XML数据的树型结构比“平坦”关系型数据结构复杂，因此为提高XML数据管理的效率，在NXD中引入采用原生的存储模式来管理XML数据。　　为了建立完善的基于原生存储模式的XML数据存储系统，需要深入分析XML数据特点和存储需求，针对存储结构和索引结构，以及内存、外存中的管理模式这些关键问题进行研究并提出解决方案。　　首先是基于模式的XML文档存储问题，为此引入基于树型分解的存储结构，及相应的文档操作算法。主要思想是通过分解XSD/DTD（XML模式文档）和XML文档，建立文档结构树和叶子数据分别以层次模式和关系模式存储，为解决XML数据跨块存储和保证块内存储完整子树的问题引入代理结点，并进一步利用XSD模式分解信息，对XML文档建立稀疏索引，节省存储空间。　　第二是XML数据的索引问题。数据访问效率很大程度上依赖于索引的效率，XML数据的索引针对其特殊的“树”型结构，包括值索引和路径索引两类。对于XML数据的值索引采用B-H（平衡—HASH）算法实现，对于路径索引，则通过XML数据结构中的区间编码实现。　　第三是XML数据结点的路径和顺序操作问题，这是提高XML数据操作效率的关键问题之一，通过引入一种基于位运算的区间编码，可以快速有效的判断路径关系。并以此为基础，提出基于编码的结点保序方案。进而通过深入分析影响编码冲突率的因素及它们之间的关系，进一步完善XML数据结点的编码存储结构和操作算法。　　第四是XML模式数据的管理问题。基于模式的XML数据，其查询操作大部分从模式数据的操作开始，XML Schema数据是XML数据的模式数据、元数据，因此针对XML Schema模式文档数据建立优化的存储结构和解析算法，可以提高其解析效率，进而利用XSD数据的优化存储结构提高XML文档数据的模式验证效率，提高XML数据操作的效率。　　通过优化XML数据的存储模式，存储结构、索引结构、路径表达以及其模式数据XSD的存储和解析，以此基础上设计基于原生存储的NXD系统，对XML应用系统提供良好的底层数据存储管理和高效的访问接口，更好地为XML大规模、复杂的应用提供有效的支持。