CN102096706A - 一种变步长xml编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变步长XML编码方法，属于数据库存储领域。本方法为：1)设定XML文档编码的步长值为PACE；2)对于新插入的XML节点r：如果r作为某非叶节点j的第一个子节点插入时，则将j中原第一个子节点编码最后一位减去PACE作为r的编码；如果r作为j的最后一子节点插入时，则将j中原最后一子节点编码最后一位加上PACE作为r的编码；r在两兄弟节点之间插入时，如果两兄弟节点编码第一位相等且最后一位PACE内的整数没有用完，则r编码最后一位为PACE内一整数，否则采用DDE方法对r进行编码；如果r作为某叶节点k的子节点插入，则将k编码后面增加一成分1作为r的编码。本方法大大提高了编码效率。

Description

一种变步长XML编码方法

技术领域

本发明与数据库管理系统相关，涉及数据库存储领域，是一种能有效支持XML文档更新的编码方法。

背景技术

多版本XML树存储能够使XML树的存储既能应用于关系数据库管理系统，又能应用于XML数据库管理系统。

多版本XML树存储一般通过对XML树按特定规则进行编码来实现的。

目前与多版本XML树存储相关的成果较多，其中比较经典的是ORDPATH编码方法和PRE/POST编码方法。

在ORDPATH编码中，其过程相当于使用步长为2的RX-DDE编码。初始编码中数字都是1，3，5，7等奇数和正数。只有奇数才是编码中的有效部分。所以，ORDPATH编码并不直接包含节点的层次信息，在进行层次关系判断时，会带来额外开销。

在PRE/POST编码中，每个节点被编译为一个三元组＜prc，post，level＞(有时也用四元组，加上XML文档的ID号，就是＜DocID，pre，post，level＞)。其中pre，post是通过对XML文档进行深度先序优先周游获取，level代表了节点在XML树中的层次。但是PRE/POST编码无法判断兄弟关系且不支持文档的即时更新。

发明内容

本发明针对XML节点编码在插入节点后需要更新，克服上述现有相应编码技术存在的不足，开发出一种带步长的扩展Dewy编码(简称RX-DDE)，它是一种能有效支持XML文档的更新，保留节点在XML树上的层次信息，降低两点关系判断时的代价，具有嵌入性的多版本XML树编码方法。

本发明的技术方案为：

一种变步长XML编码方法，其步骤为：

1)设定XML文档编码的步长值为PACE，第一次为XML文档编码时采用步长PACE进行编码；其中，PACE＞1；

2)在后续某一次编码时，对于新插入的XML节点r，

a)如果节点r作为某非叶节点j的第一个子节点插入时，则将节点j中原第一个子节点编码最后一位减去PACE，作为节点r的编码；

b)如果节点r作为节点j的最后一个子节点插入时，则将节点j中原最后一个子节点编码最后一位加上PACE，作为节点r的编码；

c)节点r在两兄弟节点之间插入时；如果两兄弟节点编码第一位相等且最后一位PACE内的整数没有用完，则节点r编码最后一位取值介于两兄弟节点编码最后一位之间的一整数；如果两兄弟节点编码第一位相等且最后一位PACE内的整数已用完，则采用DDE的编码方法对新插入节点r进行编码；如果两兄弟节点编码第一位不相等，则采用DDE的编码方法对节点r进行编码；

d)如果节点r作为某叶节点k的子节点插入，则将叶节点k编码后面增加一成分1作为节点r的编码。

进一步的，所述1)中，第一次编码为XML文档编码时采用步长为PACE的Dewey编码方法进行编码。

进一步的，所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i＝b_i(1≤i≤m-1)且最后一位PACE内的整数没有用完，则c_i＝a_i(1≤i≤m-1)，且c_m为介于a_m与b_m之间的一整数；其中，m为自然数。

进一步的，所述c_m＝(a_m+b_m)/2。

进一步的，所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i＝b_i(1≤i≤m-1)且最后一位PACE内的整数已用完，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)；其中，m为自然数。

进一步的，所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i≠b_i(1≤i≤m-1)，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)；其中，m为自然数。

进一步的，所述PACE取值为10。

本发明主要涉及多版本XML树编码方法，基于Dewy编码技术。针对XML树的更新的步骤为：

1.初始化编码

在原来的Dewey编码中，两个相邻兄弟节点的编码最后一位差值为1。在新的RX-DDE编码中，当第一次为XML文档编码的时候，首先设定一个步长值：PACE(PACE＞1)，它是两个相邻兄弟节点编码的最后一个数据的差值。

2.RX-DDE编码对新插入XML节点的处理

作为某节点(非叶节点)的第一个孩子(firstchild)插入时，把原第一个子节点编码的最后一位减去PACE，作为新插入XML节点的编码。

作为某节点(非叶节点)的最后一个孩子(lastchild)插入时，把原最后一个子节点编码的最后一位加上PACE，作为新插入XML节点的编码。

作为某叶节点的孩子插入，把该叶节点编码后面增加一个成分1作为新插入XML节点的编码，该叶结点成为父节点，新插入节点称为新的叶节点。

两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位相等，且最后一位步长之内的整数没有用完的情况下，设左兄弟编码a₁a₂..a_m，右兄弟编码b₁b₂...b_m，且a_i＝b_i(1≤i≤m-1)，设新插入节点的编码是c₁c₂...c_m，则c_i＝a_i(1≤i≤m-1)，且c_m＝(a_m+b_m)/2。其中，m为自然数。

两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位相等，且最后一位步长之内的整数已经用完的情况下，设左兄弟编码：a₁.a₂.....a_m，右兄弟编码：b₁.b₂.....b_m，且a_i＝b_i(1≤i≤m-1)。设新插入节点编码为：c₁.c₂.....c_m，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)。

两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位不相等的情况下，设左兄弟编码：a₁.a₂.....a_m，右兄弟编码：b₁.b₂.....b_m，且a_i≠b_i(1≤i≤m-1)。设新插入节点编码为：c₁.c₂.....c_m，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)。

与现有技术相比，本发明的积极效果为：

本发明方法所进行的实验涉及集中式插入和分散式插入，分别比较Dewy编码和RX-DDE编码方式的效率，RX-DDE编码的时间效率都更高。

附图说明

图1是RX-DDE初始编码；

图2是RX-DDE对新插入节点的处理过程。

具体实施方式

图2是RX-DDE对新插入节点的处理过程。

1.在最左边插入：如点G，只需把B点编码的最后一位减去PACE；

2.在最右边插入：如点H，只需把D点编码的最后一位加上PACE；

3.作为叶节点的孩子插入：如点I，把I的父节点(没有插入I之前是叶节点)编码后面增加一个成分1；

4.两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位相等，步长之内的整数没有用完的情况：如点N，在D和H之间插入，且D和H的编码第一位都是1，且D和H的编码最后一位之间还有整数没用完(D的最后一位是21，H的最后一位是31，21和31之间还有整数可用)。在这种情况下，左兄弟与右兄弟编码除了最后一位，其他位都相等。设左兄弟编码：a₁.a₂.....a_m，右兄弟编码：b₁.b₂.....b_m，且a_i＝b_i(1≤i≤m-1)。新插入节点编码除了最后一位，其他位也与左右兄弟编码相等。设新插入节点编码为：c₁.c₂.....c_m，且a_i＝c_i(1≤i≤m-1)，编码最后一位c_m＝(a_m+b_m)/2；

5.两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位相等，步长之内的整数已经用完的情况：如点K，它在E和J之间插入(这时候还没有插入M)，且E和J的编码第一位都是1，且E和J的编码最后一位之间已经没有整数可用了(E的最后一位是1，J的最后一位是2，1和2之间没有整数可用)。在这种情况下，沿用DDE的编码方式：设左兄弟编码：a₁.a₂.....a_m，右兄弟编码：b₁.b₂.....b_m，且a_i＝b_i(1≤i≤m-1)。设新插入节点编码为：c₁.c₂.....c_m，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)。

6.两兄弟之间插入，两兄弟编码的第一位不相等的情况：如点M，它在E和K之间插入，且E和K的编码第一位不相等(一个是1，一个是2)。设左兄弟编码：a₁.a₂.....a_m，右兄弟编码：b₁.b₂.....b_m，且a_i≠b_i(1≤i≤m-1)。设新插入节点编码为：c₁.c₂.....c_m。在这种情况下，也沿用DDE的编码方式：c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)。

Claims (7)

1.一种变步长XML编码方法，其步骤为：

1)设定XML文档编码的步长值为PACE，第一次为XML文档编码时采用步长PACE进行编码；其中，PACE＞1；

2)在后续某一次编码时，对于新插入的XML节点r，

a)如果节点r作为某非叶节点j的第一个子节点插入时，则将节点j中原第一个子节点编码最后一位减去PACE，作为节点r的编码；

b)如果节点r作为节点j的最后一个子节点插入时，则将节点j中原最后一个子节点编码最后一位加上PACE，作为节点r的编码；

c)节点r在两兄弟节点之间插入时；如果两兄弟节点编码第一位相等且最后一位PACE内的整数没有用完，则节点r编码最后一位取值介于两兄弟节点编码最后一位之间的一整数；如果两兄弟节点编码第一位相等且最后一位PACE内的整数已用完，则采用DDE的编码方法对新插入节点r进行编码；如果两兄弟节点编码第一位不相等，则采用DDE的编码方法对节点r进行编码；

d)如果节点r作为某叶节点k的子节点插入，则将叶节点k编码后面增加一成分1作为节点r的编码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述1)中，第一次编码为XML文档编码时采用步长为PACE的Dewey编码方法进行编码。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i＝b_i(1≤i≤m-1)且最后一位PACE内的整数没有用完，则c_i＝a_i(1≤i≤m-1)，且c_m为介于a_m与b_m之间的一整数；其中，m为自然数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述c_m＝(a_m+b_m)/2。

5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i＝b_i(1≤i≤m-1)且最后一位PACE内的整数已用完，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)；其中，m为自然数。

6.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述c)中，设节点r的编码为(c₁c₂...c_m)，节点r为在左兄弟编码(a₁a₂..a_m)与右兄弟编码(b₁b₂...b_m)之间插入；如果a_i≠b_i(1≤i≤m-1)，则c_i＝a_i+b_i(1≤i≤m)；其中，m为自然数。

7.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述PACE取值为10。

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