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保留语义约束的XML与关系数据库双向转换技术研究

作 者: 刘毅强
导 师: 才书训
学 校: 东北大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: XML 关系数据库 转换 语义 XML Schema
分类号: TP311.13
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 5次
引 用: 0次
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内容摘要


随着Internet的迅速发展,信息共享和数据交换的范围也在不断扩大,XML在跨平台、异构数据集成方面有着相当广泛的应用,但缺乏完善的存储和管理机制。当前,传统的关系数据库依然是主要的存储信息方式之一,并且具有成熟的数据存储和管理机制,但不便在Internet上传输。实现XML数据和关系数据的相互转换,就能充分发挥两种技术的优势。本文分析了XML与关系数据之间转换的典型方法,为了实现双向转换并且保留语义约束,本文对XML到关系数据的两个转换算法进行了改进,并提出了一种关系数据到XML的转换方法。首先,深入研究XML与关系数据之间相互转换的一些典型方法,分析了他们的优缺点,为本文的研究做好理论基础。其次,XML到关系数据转换方法研究:在以上研究的基础上,对XML到关系数据转换的两种典型方法加以改进,以实现有效转换和较好的保留语义:在模型映射方面,为了做到更好的语义约束保留,本文对位向量编码方式进行了改进;在结构映射方面,CPI方法能够较好地保留语义,但该方法是基于DTD的,通过分析比较可以知道在保留语义方面XML Schema比DTD表现更好,所以,本文对CPI方法进行了改进,使其基于XML Schema,能够做到更好的保留语义和更有效的转换。然后,关系数据到XML转换方法研究:在上述研究的基础上,提出一种转换方法,能够实现有效转换和较好保留语义。最后,设计并实现了一个原型系统,通过实验测试和对实验结果的分析,表明本文提出的算法是正确有效的。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 课题的研究背景  11-12
  1.2 课题的研究现状  12-15
  1.3 课题的研究内容  15-16
  1.4 本文的组织结构  16-17
第2章 背景知识  17-31
  2.1 XML基础知识  17-21
    2.1.1 XML特点  17-18
    2.1.2 XML模式  18-19
    2.1.3 XML解析  19-21
  2.2 双向转换中的基本概念  21-23
    2.2.1 XML Schema图  21-22
    2.2.2 XML Schema内联图  22-23
  2.3 XML到关系数据转换的现有研究  23-28
    2.3.1 模型映射(Model Mapping)  23-26
    2.3.2 结构映射(Structure Mapping)  26-28
  2.4 关系数据到XML转换的现有研究  28-29
    2.4.1 面向数据结构的关系模式到DTD映射算法  28-29
    2.4.2 保留语义约束的关系模式到DTD映射算法  29
    2.4.3 保留语义约束的关系模式到XML-Schema映射算法  29
  2.5 本章小结  29-31
第3章 XML到关系数据的转换研究  31-47
  3.1 结构映射方法研究  31-39
    3.1.1 基于XML Schema的转换方法基本思想  31
    3.1.2 XML Schema文档到XML Schema图的转换  31-34
    3.1.3 将XML Schema图内联  34-35
    3.1.4 从XML Schema内联图转换到关系模式  35-36
    3.1.5 XML Schema图语义约束的转换  36-39
  3.2 模型映射方法研究  39-46
    3.2.1 扩展位向量编码方法基本思想  39
    3.2.2 扩展位向量编码的三个特点  39-40
    3.2.3 转化为关系表存储  40-46
  3.3 本章小结  46-47
第4章 关系数据到XML的转换研究  47-53
  4.1 模式转换基本思想  47
  4.2 模式转换算法  47-51
    4.2.1 直接转换  47-50
    4.2.2 嵌套转换  50-51
  4.3 本章小结  51-53
第5章 原型系统实现与实验分析  53-59
  5.1 开发环境  53
  5.2 系统结构  53-55
    5.2.1 有模式的XML到RDB的转换模块  53-54
    5.2.2 无模式的XML到RDB的转换模块  54-55
    5.2.3 RDB到XML的转换模块  55
  5.3 实验测试与分析  55-58
    5.3.1 实验数据  55
    5.3.2 实验结果与分析  55-58
  5.4 本章小结  58-59
第6章 总结与展望  59-61
  6.1 总结  59
  6.2 展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-67
附录 XML Schema文件实例  67-68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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