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随着计算机技术和无线网络技术的进一步发展,移动办公等移动计算环境下的应用需求目益强烈,同时,应用需要处理的数据量和复杂度也不断增加,这使得许多应用需要嵌入式的移动数据库来管理数据,因此,移动数据库系统应运而生。
SwiftDB是东南大学数据库实验室自主开发的嵌入式移动数据库管理系统,它基于关系数据模型,支持管理结构化数据,然而在实际的应用中,数据环境相当复杂,经常需要处理半结构化的数据,SwiftDB并不支持对这类数据的管理,因此应用范围受到一定的限制。
XML(Extensible Markup Language)是描述文档(包括多媒体文档)的元语言,它既可以描述文档的结构和语义,还可以描述文档的展示格式。经XML描述的文档,不但便于交换,而且可以变换和查询。XML架构起了结构化数据和非结构化数据的桥梁,被广泛应用于多个领域,XML数据库也成为研究热点。
综上所述,本文提出扩充 SwiftDB 系统增加XML数据管理。系统经扩充后,应用范围将得到很大拓宽。另外,从性能和应用两个角度考虑,提供对XML数据的原生态管理,目前,与移动嵌入式系统相关的XML原生态管理国内外均未见报道。
本文基于已有的SwiftDB系统,提出扩充方案eSwiftDB,提供对XML的原生态管理。给出了eSwiftDB 的系统框架,重点研究存储、索引和查询模块的设计与实现,这三个模块都充分地利用SwiftDB系统的原有功能。在存储模块中,数据组织使用SwiftDB提供的关系表格,一个表格关联多个XML文档;另外,该模块实现原生态存储XML文档。索引模块提供三种索引,分别是值索引,结构索引和全文索引。值索引的建立和维护使用SwiftDB系统提供的B+树索引,结构索引针对XML文档的树状结构,全文索引针对大文本数据类型。查询处理模块中,处理xQuery查询语言的流程与处理SQL查询语言的流程一致,并给出了基于存储方法和索引结构的路径表达式处理。
扩充后的系统不仅保留原有的高效关系数据管理系统对格式化数据的管理能力,而且具有对xML层次数据的管理能力,实际上形成一个“混合型”数据库管理系统。eSwiftDB系统合理划分功能模块,可以针对具体应用需求灵活定制,具有较高的实用价值。