目前,XML已经成为Internet上数据表示和交换的事实标准。随着XML格式文档的大量涌现,特别是Native XML数据库的出现,向数据库研究领域提出了前所未有的挑战。如何解决用户高效地从Native XML数据库中提取所需信息已逐渐成为一个重要的研究课题。由于传统的查询算法需要对XML数据的树型结构进行多次扫描,这在拥有大量数据的XML数据库中效率极低,不能满足复杂的处理要求,针对这一问题,本课题以XPath路径表达式为主,研究其查询优化方法,目的是在进行树模式查询之前,尽可能地对树模式进行简化,同时对其查询进行分解,在保证查询结果有效连接的前提下,把复杂查询分解为多个简单查询,从而提高查询效率。针对Native XML数据库的查询优化,本文的主要内容和贡献如下:(1)介绍XML的相关技术,比较了XML数据的存储和查询方法,针对几种方法的优缺点,本文采用XML的自然存储方式和树方式进行查询。(2)重点研究了路径表达式的处理,针对查询路径表达式自身存在的反向轴问题,为减少待处理轴的类型和实现快速估算查询代价,对反向轴进行重写。对于查询路径表达式存在的冗余结点问题,根据蕴含理论将其最小化,减小路径表达式所对应的模式树的规模,以提高匹配效率。对于复杂路径表达式存在匹配代价过大的问题,结合导航和连接算法的优点,提出将路径表达式按照某些规则进行分解。(3)最后通过技术手段,对提出的的方法进行了测试,并与几种代表性的方法进行了比较和分析,实验验证了理论的正确性和方法的有效性。