XML已经成为W3C制订的Web上的数据表示和数据交换的标准,需要通过Web交换和处理的XML数据在大幅度的增加,这就对XML的数据模式提出了更高的要求。设计一个好的Schema的中心目标之一就是减少数据冗余:冗余信息不仅仅浪费了我们的存储空间,增加了数据传输和维护操作的成本,更重要的是,这些数据冗余可能导致潜在的更新异常,引起数据库的不一致。由于Web的开放性,XML数据异常的危害性要远远大于关系数据异常的危害性。本文首先从语义的角度出发,对XML数据的语义约束进行深入的研究,并设计算法,对XML数据进行规范化处理,从而得到良好的XML数据模式,减少了数据冗余,保持了数据的一致性。因此,XML模式规范化的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文的主要工作是在已有的XML Schema等规范基础上,从语义角度对XML数据进行规范化研究,主要研究成果如下:①研究形式化的XML文档定义,以及XML Schema中的语义约束,研究基于路径和树元组的XML函数依赖、间接函数依赖和传递函数依赖的概念,并定义了XML函数依赖的逻辑蕴涵与覆盖,证明其有效性和完备性。②基于XML函数依赖的形式化定义,研究并给出XML不同级别范式的定义,即确定XML文档规范化的标准,以达到消除语义二义性、最小化冗余及保持数据一致性和可维护性等目标。③基于以上研究,提出一种基于函数依赖的XML冗余检测算法,以有效地检测文档中存在的冗余数据,并对算法的复杂度进行分析。