CN102339284B - 数据库索引的建立方法及其电脑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据库索引的建立方法及其电脑系统。此方法在接收到索引建立指令时，于关系数据库取得第一索引栏位及第二索引栏位，此索引建立指令对应于第一XML提取函数与索引属性。接着依照第一XML提取函数的特性，利用内部提取函数分析XML文件。若XML文件包括符合索引属性且彼此相异的一或多个元素，则在第一索引栏位记录上述一或多个元素，并在第二索引栏位对应记录各上述一或多个元素在XML文件中的出现次数，从而在关系数据库中建立XML文件的索引。在使用者下达一查询指令时，便可根据两个栏位的内容快速地自关系数据库找出符合查询条件的XML文件，以大幅提升数据查询的效率。

Description

数据库索引的建立方法及其电脑系统

技术领域

本发明涉及一种数据库的索引建立方法，尤其涉及一种结合可扩展标记语言(Extensible Markup Language，简称为：XML)文件特性的数据库索引的建立方法及其电脑系统。

背景技术

关系数据库(Relational Database)是一种被广为使用的数据储存系统，主要是由表格(table)、栏位(column)、记录(record)以及数据所组成。其中，每个表格包括了多个栏位，相同栏位用以存放性质相同的数据，而在每一笔记录中则包括了多个不同性质的数据。索引键(key)的设计便是用以让使用者能在关系数据库中快速地查询需要的数据。由于关系数据库中的数据都必须具备单一元素(atomic)的特性，因此在一个表格中只会出现一笔符合键值的记录。

然而，在利用关系数据库存放可扩展标记语言文件，即XML文件时，是以一笔记录表示一份XML文件，而XML文件的内容将存放在特定栏位中。由于在同一份XML文件中，特定关键字可能会出现不只一次，而这样的特性将违反关系数据库的规则，因而导致无法在关系数据库中建立XML文件索引。正因如此，在需要查询XML文件中的某些关键字时，目前的做法是必须对关系数据库中每份XML文件的内容进行扫描。不难想见，这种方式不仅十分耗时费力，在数据量十分庞大时更将显得没有效率。

发明内容

本发明提供一种数据库索引的建立方法及其电脑系统，用以在关系数据库中建立XML文件的索引，以提升查询XML文件的效率。

本发明提供一种数据库索引的建立方法，用以建立被存入至关系数据库的XML文件的索引。此方法在接收到索引建立指令时，于关系数据库取得第一索引栏位及第二索引栏位。其中，索引建立指令对应于第一XML提取函数与索引属性。接着依照第一XML提取函数的特性，利用内部提取函数分析XML文件。若XML文件包括符合索引属性且彼此相异的一或多个元素，则在第一索引栏位记录上述一或多个元素，并在第二索引栏位对应记录各上述一或多个元素在XML文件中的出现次数，以建立XML文件的索引。

在本发明的一实施例中，其中索引建立指令所对应的第一XML提取函数为提取(extract)函数或提取值(extractValue)函数。

在本发明的一实施例中，其中索引属性为XML路径语言(Xpath)结构。

在本发明的一实施例中，其中依照第一XML提取函数的特性，利用内部提取函数分析XML文件的步骤包括当第一XML提取函数的特性为只允许单一回传结果时，利用内部提取函数分析XML文件，以判断XML文件是否包括符合索引属性的一单一元素。而建立XML文件的索引的步骤则是在XML文件包括符合索引属性的单一元素时，将单一元素记录为第一索引栏位的值组(tuple)，并在第二索引栏位的对应值组中记录出现次数为1。并且令上述值组与对应值组指向XML文件，以作为XML文件的索引。

在本发明的一实施例中，其中依照第一XML提取函数的特性，利用内部提取函数分析XML文件的步骤包括当第一XML提取函数的特性为不限制回传结果的数量时，利用内部提取函数分析XML文件，以判断XML文件是否包括符合索引属性的至少一候选元素。在上述候选元素中，统计重复出现的候选元素的数量以作为对应的出现次数，并且在每组重复出现的候选元素中保留单一候选元素，以及以所有被保留的单一候选元素作为符合索引属性且彼此相异的上述元素。此外，建立XML文件的索引的步骤包括将上述元素个别记录为第一索引栏位的一或多个值组，并分别将上述元素的出现次数记录在第二索引栏位的一或多个对应值组，以及令上述值组与对应值组指向XML文件，以作为XML文件的索引。

在本发明的一实施例中，其中在建立XML文件的索引的步骤之后，还包括接收对应于第二XML提取函数的查询指令，并根据第二XML提取函数的特性，将查询指令转换为由内部提取函数所构成的内部查询指令，其中内部查询指令能被关系数据库所识别。接下来，根据内部查询指令比对第一索引栏位及第二索引栏位的所有值组的内容，在第一索引栏位的特定值组与第二索引栏位的对应值组的内容同时符合内部查询指令时，回传特定值组及对应值组所指向的XML文件以作为查询结果。其中，查询指令所对应的第二XML提取函数可以是提取(extract)函数、提取值(extractValue)函数或存在点(existsNode)函数。

从另一观点来看，本发明提供一种建立数据库索引的电脑系统，此电脑系统包括相互耦接的储存单元及处理单元。其中，储存单元储存有一关系数据库，且关系数据库储存有XML文件。处理单元在接收到索引建立指令时，于关系数据库取得第一索引栏位及第二索引栏位，其中索引建立指令对应于第一XML提取函数与索引属性。处理单元依照第一XML提取函数的特性，进而利用内部提取函数分析XML文件。若XML文件包括符合索引属性且彼此相异的一或多个元素，处理单元在第一索引栏位记录上述元素，并在第二索引栏位对应记录各个元素在XML文件中的出现次数，从而建立XML文件的索引。

在本发明的一实施例中，其中处理单元在接收对应第二XML提取函数的查询指令时，根据第二XML提取函数的特性，将查询指令转换为由内部提取函数所构成的内部查询指令，其中内部查询指令能被关系数据库所识别。处理单元根据内部查询指令比对第一索引栏位及第二索引栏位的所有值组的内容，进而在第一索引栏位的特定值组与第二索引栏位的对应值组的内容同时符合内部查询指令时，以特定值组及对应值组所指向的XML文件作为查询结果。

基于上述，本发明在关系数据库中建立XML文件的索引时，除了以一个栏位记录索引值之外，还将以另一栏位记录该索引值的出现次数。据此，在使用者下达一查询指令时，便可根据上述两个栏位的内容快速地自关系数据库找出符合查询条件的XML文件，以大幅提升数据查询的效率。

为让本发明上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的数据库索引的建立方法的流程图。

图2是本发明的一实施例的利用数据库索引进行查询的流程图。

图3是本发明的一实施例的建立数据库索引的电脑系统的方块图。

主要元件符号说明：

300：电脑系统；              310：储存单元；

315：关系数据库；            320：处理单元；

110～140：本发明的一实施例所述的数据库索引的建立方法的各步骤；

210～240：本发明的一实施例所述的利用数据库索引进行查询的各步骤。

具体实施方式

当使用者经常需要对关系数据库中的XML文件进行某种特定条件的查询动作时，便可预先在关系数据库建立XML文件的相关索引，以提升日后查询的效率。图1是本发明的一实施例的数据库索引的建立方法的流程图，以下将说明在将一份XML文件存入至关系数据库时，在关系数据库建立该份XML文件的索引的详细步骤。在本实施例中，关系数据库具有一特定栏位(column)用以储存XML文件。换言之，每一份被存入的XML文件会记录为上述特定栏位中的一笔数据。

请参阅图1，首先如步骤110所示，接收使用者所下达的索引建立指令，此索引建立指令对应于第一XML提取函数与一索引属性。在本实施例中，索引建立指令所对应的第一XML提取函数可以是XML语法所支持的extract函数或是extractValue函数，而索引属性指的便是使用者在日后需要查询的条件，在此可用XML路径语言(Xpath)结构来表示。

接着在步骤120中，在关系数据库取得第一索引栏位及第二索引栏位。其中，所取得的第一索引栏位的位置是根据索引建立指令的内容来取得。

以下是使用者所下达的对应于extract函数的索引建立指令的一种范例：

CREATE INDEX idx1 on t1(extract(c1，′/order/items/item/product′)，NULL)；

上述索引建立指令是指在关系数据库的表格t1的栏位c1建立一个名为idx1的索引，且该索引建立指令所对应的索引属性为′/order/items/item/product′。因此在接收到上述索引建立指令后，本实施例所述的数据库索引的建立方法便会取得表格t1中的栏位c1以作为第一索引栏位，并额外取得另一个栏位作为第二索引栏位。

在另一实施例中，使用者所下达的对应extractValue函数的索引建立指令可如下所示：

create index idx1 on t1(extractValue(c1，′/order/items/item/product)，NULL)；

上述索引建立指令是指在关系数据库的表格t1的栏位c1建立一个名为idx1的索引，且该索引建立指令所对应的索引属性为′/order/items/item/product′。而在接收上述索引建立指令后，本实施例所述的数据库索引的建立方法会取得表格t1中的栏位c1以作为第一索引栏位，并额外取得另一个栏位作为第二索引栏位。

由上述两个范例可以发现，使用者在下达索引建立指令时只会在索引建立指令中设定一个索引栏位，但本实施例所述的数据库索引的建立方法则会自动地在关系数据库中取得两个索引栏位。其一为使用者在索引建立指令中所设定的栏位(以下称为第一索引栏位)，其二则是本方法另外自动取得的栏位(以下称为第二索引栏位)。必须特别说明的是，这个自动取得的栏位将不被使用者所知悉。

然而，随着索引建立指令所对应的第一XML提取函数特性的不同，在建立索引时所产生的索引值也不相同，因此接下来如步骤130所示，依照第一XML提取函数的特性以利用内部提取函数分析XML文件，并判断XML文件是否包括符合索引属性的元素。

详细地说，假设第一XML提取函数为extractValue函数，由于extractValue函数的特性不允许提取出多个数值而仅允许单一回传结果，因此在分析XML文件时，便是要判断XML文件是否包括符合索引属性的单一元素。换言之，当XML文件具有不只一个符合索引属性的元素时，extractValue函数将回传一错误信息，进而无法建立相关索引。

另外在第一XML提取函数为extract函数的情况下，由于extract函数的特性在于不限制回传结果的数量(，即，允许多个数值、单一数值以及零个数值的提取结果)，因此在分析XML文件时便是要利用内部提取函数对整份XML文件进行搜寻，以找出符合索引属性且彼此相异的元素。为达到此目的，首先必须判断XML文件是否包括符合索引属性的一个或多个候选元素。接着在上述候选元素中，统计各种重复出现的候选元素的数量，以作为对应的出现次数。最后在每组重复出现的候选元素中保留单一候选元素，进而将所有被保留的单一候选元素视为符合索引属性且彼此相异的元素。举例来说，假设索引属性为水果名称，而在XML文件中可依序提取出“苹果”、“橘子”、“苹果”这三个候选元素，那么在统计数量并删除重复出现的元素后，所产生的分析结果为“苹果”这个元素在XML文件中出现两次，以及“橘子”这个元素在XML文件中出现一次。

若在步骤130中判断XML文件不具有任何符合索引属性的元素，便结束本数据库索引的建立方法的流程。然而若可以找到符合索引属性且彼此相异的元素，则如步骤140所示，在第一索引栏位记录上述元素，并在第二索引栏位对应记录各上述元素在XML文件中的出现次数，进而建立XML文件的索引。

举例来说，当索引建立指令所对应的第一XML提取函数为extractValue函数时，若XML文件具有符合索引属性的单一元素，那么上述单一元素将被记录为第一索引栏位的一值组(tuple)，而在第二索引栏位的对应值组中则会记录该单一元素的出现次数为1。接下来，例如可利用物件识别码(Object Identifier，简称为：OID)的概念，令第一索引栏位及第二索引栏位中记录有上述单一元素的值组与对应值组同时指向XML文件，进而作为XML文件的索引。

而当索引建立指令所对应的第一XML提取函数为extract函数时，由于提取出的元素数量可以是一或多个，因此将上述元素个别记录为第一索引栏位中的一或多个值组，并分别将上述元素的出现次数记录在第二索引栏位的对应值组中。同样地，可利用物件识别码的概念令上述值组与其对应值组都指向XML文件，以作为XML文件的索引。换句话说，一份XML文件可能同时具有多个索引。

如上所述，使用者在将XML文件存入关系数据库时，便可利用XML语法所支持的extract函数或extractValue函数下达索引建立指令，而本实施例所述的数据库索引的建立方法将根据索引建立指令而对XML文件进行分析，以找出符合索引属性的元素并统计其出现次数，再分别将找出的元素及其出现次数记录在两个索引栏位，进而作为XML文件的索引。如此一来，XML文件的索引不仅包括了符合索引属性的元素，还包括该些元素的出现次数，因此所建立的索引便能反映在同一份XML文件中特定关键字可能会出现多次的特性。上述实施例虽然是以存入一份XML文件来进行说明，但当使用者插入多份XML文件时，也可反复通过图1所示的各步骤进而在关系数据库中建立各XML文件的索引值。

当关系数据库已具有XML文件的相关索引时，使用者便可通过索引来快速查询需要的数据。图2是本发明的一实施例的利用数据库索引进行查询的流程图，首先如步骤210所示，接收使用者所下达的一查询指令，此查询指令例如是符合结构化查询语言(Structured QueryLanguage，简称为：SQL)且对应一第二XML提取函数。在本实施例中，第二XML提取函数可以是XML语法所支持的extract函数、extractValue函数或existsNode函数。由于本领域技术人员应知道如何利用结构化查询语言下达查询指令，故在此不再赘述。

接着，为了让关系数据库能识别使用者所下达的查询指令，因此在步骤220中，根据第二XML提取函数的特性，将查询指令转换为由内部提取函数所构成的内部查询指令，而此内部查询指令能被关系数据库所识别。同样地，指令的转换也为本领域技术人员所知晓，因而同样不作赘述。

接下来如步骤230所示，根据内部查询指令比对第一索引栏位及第二索引栏位的所有值组的内容。最后在步骤240中，在第一索引栏位的特定值组与第二索引栏位的对应值组的内容同时符合内部查询指令时，回传特定值组及对应值组所指向的XML文件以作为查询结果。

据此便能通过第一索引栏位及第二索引栏位中的数据，快速地查找到符合查询条件的XML文件。特别是在查询XML文件中某一特定元素的数量时，若已预先建立该特定元素相关索引，则可以直接利用索引取得其出现次数，而不需对整份XML文件进行搜寻。

图3是本发明的一实施例的建立数据库索引的电脑系统的方块图，如图3所示，电脑系统300包括相互耦接的储存单元310与处理单元320。

储存单元310可以是存储器、硬盘，或其他任何内置或外接式的储存装置，在此并不加以限制。在储存单元310中具有一关系数据库315，而关系数据库315储存有XML文件。

处理单元320可以是具备运算及处理能力的硬件(例如晶片组)、软件元件，或是硬件及软件元件的组合，在接收到对应于第一XML提取函数与一索引属性的索引建立指令时，处理单元320便于关系数据库315取得第一索引栏位及第二索引栏位。接着，处理单元320依照第一XML提取函数的特性，利用内部提取函数对XML文件进行分析。若XML文件包括符合索引属性且彼此相异的一或多个元素，处理单元320便会在第一索引栏位记录上述元素，并在第二索引栏位对应记录各个元素在XML文件中的出现次数，据以建立XML文件的索引。由于处理单元320依据使用者所发出的索引建立指令来建立XML文件的方式与图1所示的流程相同或相似，故在此不再赘述。

在建立XML文件的索引后，当处理单元320接收到对应于第二XML提取函数的查询指令时，将查询指令转换为由内部提取函数所构成的内部查询指令，此内部查询指令能被关系数据库315所识别。接着，处理单元320根据内部查询指令比对第一索引栏位及第二索引栏位的所有值组的内容。并在第一索引栏位的特定值组与第二索引栏位的对应值组的内容同时符合内部查询指令时，以特定值组及对应值组所指向的XML文件作为查询结果。处理单元320可将查询结果显示于电脑系统300的显示单元(未示出)以供使用者检阅。其中，处理单元320根据查询指令而利用关系数据库315的索引来查找符合条件的XML文件与图2所示的流程相同或相似，故在此不再赘述。

本发明另提供一种电脑程式产品，其是用以执行上述数据库索引的建立方法。此电脑程序产品基本上是由数个程序指令片段所组成(例如设定程序指令片段、以及部署程序指令片段等等)，在将这些程序指令片段载入电脑系统并执行之后，即可完成上述数据库索引的建立方法的步骤，并使得电脑系统具备在关系数据库中建立XML文件的索引，以及依据索引进行查询的功能。

综上所述，上述实施例结合了XML文件的特性，进而在关系数据库中除了记录一般的索引值之外，另以一栏位记录索引值在XML文件中的出现次数。如此一来便能反映XML文件包括多个元素且元素数量不一的特性。日后在进行查询时，也能利用上述两个索引栏位的内容，快速地找出符合条件的XML文件，以大幅提升在关系数据库中查询XML文件的速度。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些适当更改或等同替换，因此本发明的保护范围应以权利要求书界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种数据库索引的建立方法，用以建立被存入至一关系数据库的一可扩展标记语言文件的一索引，其特征在于，所述方法包括：

当接收到一索引建立指令时，于所述关系数据库取得一第一索引栏位及一第二索引栏位，其中所述索引建立指令对应于一第一可扩展标记语言提取函数与一索引属性；

依照所述第一可扩展标记语言提取函数的特性，利用一内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件，包括：

当所述第一可扩展标记语言提取函数的特性为只允许单一回传结果时，利用所述内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件，以判断所述可扩展标记语言文件是否包括符合所述索引属性的一单一元素；

若所述可扩展标记语言文件包括符合所述索引属性且彼此相异的一或多个元素，则在所述第一索引栏位记录所述一或多个元素，并在所述第二索引栏位对应记录各所述一或多个元素在所述可扩展标记语言文件中的一出现次数，以建立所述可扩展标记语言文件的所述索引，

其中建立所述可扩展标记语言文件的所述索引的步骤包括：

若所述可扩展标记语言文件包括符合所述索引属性的所述单一元素，则将所述单一元素记录为所述第一索引栏位的一值组，并在所述第二索引栏位的一对应值组中记录所述出现次数为1；以及

令所述值组与所述对应值组指向所述可扩展标记语言文件，以作为所述可扩展标记语言文件的所述索引；

接收一查询指令，其中所述查询指令对应一第二可扩展标记语言提取函数；

根据所述第二可扩展标记语言提取函数的特性，转换所述查询指令为由所述内部提取函数所构成的一内部查询指令，其中所述内部查询指令能被所述关系数据库所识别；

根据所述内部查询指令比对所述第一索引栏位及所述第二索引栏位的所有值组的内容；以及

在所述第一索引栏位的一特定值组与所述第二索引栏位的一对应值组的内容同时符合所述内部查询指令时，回传所述特定值组及所述对应值组所指向的所述可扩展标记语言文件以作为查询结果。

2.根据权利要求1所述的数据库索引的建立方法，其特征在于，所述索引建立指令所对应的所述第一可扩展标记语言提取函数包括提取函数及提取值函数其中之一。

3.根据权利要求1所述的数据库索引的建立方法，其特征在于，所述索引属性为可扩展标记语言路径语言结构。

4.根据权利要求1所述的数据库索引的建立方法，其特征在于，依照所述第一可扩展标记语言提取函数的特性，利用所述内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件的步骤还包括：

当所述第一可扩展标记语言提取函数的特性为不限制回传结果的数量时，利用所述内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件，以判断所述可扩展标记语言文件是否包括符合所述索引属性的至少一候选元素；

在所述至少一候选元素中，统计重复出现的候选元素的一数量以作为对应的所述出现次数；以及

在每组重复出现的候选元素中保留单一候选元素，并以所有被保留的单一候选元素作为符合所述索引属性且彼此相异的所述一或多个元素。

5.根据权利要求4所述的数据库索引的建立方法，其特征在于，建立所述可扩展标记语言文件的所述索引的步骤还包括：

将所述一或多个元素个别记录为所述第一索引栏位的一或多个值组，并分别将所述一或多个元素的所述出现次数记录在所述第二索引栏位的一或多个对应值组；以及

令所述一或多个值组与所述一或多个对应值组指向所述可扩展标记语言文件，以作为所述可扩展标记语言文件的所述索引。

6.根据权利要求1所述的数据库索引的建立方法，其特征在于，所述查询指令所对应的所述第二可扩展标记语言提取函数包括提取函数、提取值函数以及存在点函数其中之一。

7.一种建立数据库索引的电脑系统，其特征在于，包括：

一储存模块，用以储存一关系数据库，所述关系数据库储存一可扩展标记语言文件；以及

一第一处理模块，用以在接收到一索引建立指令时，于所述关系数据库取得一第一索引栏位及一第二索引栏位，其中所述索引建立指令对应于一第一可扩展标记语言提取函数与一索引属性；

一第二处理模块，用以依照所述第一可扩展标记语言提取函数的特性，利用一内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件；

一第三处理模块，用以当所述第一可扩展标记语言提取函数的特性为只允许单一回传结果时，利用所述内部提取函数分析所述可扩展标记语言文件，以判断所述可扩展标记语言文件是否包括符合所述索引属性的一单一元素；

一第四处理模块，用以若所述可扩展标记语言文件包括符合所述索引属性且彼此相异的一或多个元素，在所述第一索引栏位记录所述一或多个元素，并在所述第二索引栏位对应记录各所述一或多个元素在所述可扩展标记语言文件中的一出现次数，以建立所述可扩展标记语言文件的一索引；

一第五处理模块，用以若所述可扩展标记语言文件包括符合所述索引属性的所述单一元素，将所述单一元素记录为所述第一索引栏位的一值组，并在所述第二索引栏位的一对应值组中记录所述出现次数为1；

一第六处理模块，用以令所述值组与所述对应值组指向所述可扩展标记语言文件，以作为所述可扩展标记语言文件的所述索引；

一第七处理模块，用以接收对应一第二可扩展标记语言提取函数的一查询指令；

一第八处理模块，用以根据所述第二可扩展标记语言提取函数的特性，转换所述查询指令为由所述内部提取函数所构成的一内部查询指令，其中所述内部查询指令能被所述关系数据库所识别；

一第九处理模块，用以根据所述内部查询指令比对所述第一索引栏位及所述第二索引栏位的所有值组的内容；以及

一第十处理模块，用以在所述第一索引栏位的一特定值组与所述第二索引栏位的一对应值组的内容同时符合所述内部查询指令时，以所述特定值组及所述对应值组所指向的所述可扩展标记语言文件作为查询结果。