随着XML数据库的蓬勃发展，XML文档存储、索引、查询的研究成为热点。由于XML数据具有分支结构多，数据冗长的特点，这给数据的存储和查询带来了极大的不便。因此，如何对XML文档进行有效的存储和查询，已经成为XML数据库研究的核心问题。　　为了有效的存储和查询XML数据，研究者提出了许多针对XML文档的编码方案。这些编码方案是通过对XML文档树中的每一个结点赋予唯一编码的方式，来直接判断出结点之间的结构关系，避免对XML文档树的完整遍历。这些编码方案在一定程度上提高了XML数据的查询效率，但它们在存储空间的利用率，结点更新效率，查询速度等方面仍然存在着许多不足。本文在对现有XML文档编码方案进行深入分析比较的基础上，提出了一种支持XML数据更新的扩展区间编码方案。使用该编码方案，可以高效快速的检测出XML文档树中任意两个结点间的双亲/孩子关系，祖先/后裔关系，文档位置关系。同时，该编码减少了结点更新时，重新编码的结点数量，有效地支持XML文档更新。　　在XML数据库中，小枝模式查询是XML查询处理的核心操作。Twig查询处理的效率很大程度上决定了整个XML查询的处理效率。基于本文提出的PEN编码方案，提出了一种新的小枝模式匹配算法TwigELM。通过该算法可以有效避免中间匹配结果的存取，同时能够更好的处理Twig查询分支中包含父子关系的查询。通过实验，对比了TwigELM算法与经典的Twig查询算法TwigStack，实验表明TwigELM算法在查询效率方面具有更好的性能。