雖然學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對(duì)XML數(shù)據(jù)庫(kù)的研究和開(kāi)發(fā)并不完全一致，但是兩者的目標(biāo)卻非常相似：解決現(xiàn)有問(wèn)題，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。

一.學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的兩種不同索求

Ronald Bourret 在他那篇著名的《XML Database Products》中，將XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品分為中間件(Middleware)、支持XML的數(shù)據(jù)庫(kù)(XML-Enabled Databases)、純XML數(shù)據(jù)庫(kù)(Native XML Databases)、XML服務(wù)器(XML Servers)、Wrappers、內(nèi)容管理系統(tǒng)(Content Management Systems)、XML查詢引擎(XML Query Engines)、XML Data Binding、Discontinued products等九種，在業(yè)界影響很大。但是，在XML數(shù)據(jù)庫(kù)的研究和開(kāi)發(fā)人員眼里，或許只有支持XML的數(shù)據(jù)庫(kù)、純XML數(shù)據(jù)庫(kù)能夠稱得上是真正意義上的XML數(shù)據(jù)庫(kù)。支持XML的數(shù)據(jù)庫(kù)可以被看做是支持XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它可能是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)等。就在一年半以前，還有相當(dāng)多的人在爭(zhēng)論關(guān)系庫(kù)支持的XML數(shù)據(jù)庫(kù)和純XML數(shù)據(jù)庫(kù)孰優(yōu)孰劣的問(wèn)題。但是，純XML數(shù)據(jù)庫(kù)卻在這種爭(zhēng)論中悄然進(jìn)步，在技術(shù)上有了長(zhǎng)足的發(fā)展。

人們已經(jīng)越來(lái)越傾向于認(rèn)為XML數(shù)據(jù)庫(kù)就是純XML數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著金融界確立XBRL(XML的一個(gè)子集)標(biāo)準(zhǔn)和政府規(guī)范電子政務(wù)的XML格式，實(shí)踐推動(dòng)著XML數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不斷向前發(fā)展。

XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從最初簡(jiǎn)單的查詢引擎，不斷地加入查詢優(yōu)化、事務(wù)處理、觸發(fā)器、并發(fā)控制、代數(shù)系統(tǒng)等傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，一步步地從性能和功能上完善自己。

從目前XML數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品情況來(lái)看，學(xué)術(shù)界的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和市場(chǎng)產(chǎn)品之間有著些許微妙的差別，盡管它們的主流技術(shù)是一致的。

學(xué)術(shù)界完成的實(shí)驗(yàn)室原型系統(tǒng)一般側(cè)重于下面的一些特點(diǎn)：

● 專注于查詢性能的提高，對(duì)查詢優(yōu)化的研究較多。為了提高查詢效率，學(xué)術(shù)界十分重視索引結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，先后提出二十幾種適合于XML數(shù)據(jù)的索引方式，比如影響很大、簡(jiǎn)單易用的三元組索引，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了以結(jié)構(gòu)化聯(lián)接為基礎(chǔ)的查詢模式匹配方法。

● 強(qiáng)調(diào)平臺(tái)無(wú)關(guān)性。在XML數(shù)據(jù)庫(kù)研究的早期，業(yè)界曾存在一個(gè)爭(zhēng)論:到底將XML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系庫(kù)中，還是另外開(kāi)發(fā)存儲(chǔ)XML的物理數(shù)據(jù)庫(kù)。這在一定程度上影響著XML的研究者，在設(shè)計(jì)索引結(jié)構(gòu)時(shí)必須考慮使索引過(guò)的XML數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在多種數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中。

● 從理論的角度較多地考慮了XML數(shù)據(jù)庫(kù)的模式設(shè)計(jì)規(guī)范化問(wèn)題。設(shè)計(jì)了基于鍵的函數(shù)依賴推理，在如何優(yōu)化XML數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、消除數(shù)據(jù)冗余和不一致方面有了一些實(shí)質(zhì)上的進(jìn)展。

工業(yè)界的XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品更加強(qiáng)調(diào)實(shí)用，有著一些與學(xué)術(shù)界原型系統(tǒng)不盡相同的特點(diǎn)：

● 現(xiàn)有的主流XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品都在底層提供collection數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以存儲(chǔ)XML元素節(jié)點(diǎn)，通過(guò)B+樹(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)索引這些元素節(jié)點(diǎn)。這一點(diǎn)與關(guān)系庫(kù)系統(tǒng)的底層處理如出一轍。在collection之上一般還會(huì)有一級(jí)或兩級(jí)索引，以加快查詢處理速度。這一點(diǎn)比平臺(tái)無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)原型系統(tǒng)更高效實(shí)用。

● 市場(chǎng)上的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品通過(guò)引入日志管理，建立了較完善的事務(wù)處理機(jī)制，這為上層的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供了便利。目前的商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)一般提供事務(wù)處理功能，包括提交、回滾和日志文件。通過(guò)提供事務(wù)日志機(jī)制，紀(jì)錄系統(tǒng)執(zhí)行的每個(gè)事務(wù)的詳細(xì)情況，保證在系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后可以完全恢復(fù)。

● 增強(qiáng)了對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成管理。樹(shù)型結(jié)構(gòu)的XML數(shù)據(jù)有其難以管理的一面，但是，XML技術(shù)的可擴(kuò)展性又使得它具有集成異構(gòu)數(shù)據(jù)源的強(qiáng)大能力。因此，市場(chǎng)上的XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品普遍具有較強(qiáng)的集成多種數(shù)據(jù)源的功能。這也是當(dāng)前市場(chǎng)上的XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)。

二.實(shí)驗(yàn)室的原型系統(tǒng)和商用化產(chǎn)品

最近幾年以來(lái)，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的共同推動(dòng)下，如雨后春筍般誕生出大量的XML數(shù)據(jù)庫(kù)原型系統(tǒng)和商用產(chǎn)品。

在Ronald Bourret的《XML Database Products》中一共列了36種XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，大致上可分為三大類型：

● 商業(yè)類(commercial)：如Ipedo、Tamino、Natix、Xyleme等。其中，美國(guó)Ipedo公司的Ipedo XML Database和德國(guó)Software AG公司的Tamino是其中的佼佼者，成為目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

● 研究類(research)：如Stanford大學(xué)早期開(kāi)發(fā)的Lore等。

● 開(kāi)放源碼類(open source)：其中影響較大的是Berkeley DB XML、dbXML、XDB和Xindice。

需要指出的是， Lore database systems 只是Stanford大學(xué)早期針對(duì)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。Lore連同其專設(shè)語(yǔ)言Lorel都是為半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而寫(xiě)的。盡管說(shuō)XML數(shù)據(jù)在某種程度上也是一種半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但是，兩者之間還是有著一些差別，導(dǎo)致Lore database systems很難成為一種完全意義上的XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

事實(shí)上，在學(xué)術(shù)界，真正受到關(guān)注的XML數(shù)據(jù)庫(kù)原型系統(tǒng)有三家：密歇根大學(xué)安阿伯分校的Timber、西雅圖華盛頓大學(xué)的Tukwila和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的Niagara。其中，影響最大的是Timber，在該系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中，產(chǎn)生了許多有關(guān)XML數(shù)據(jù)庫(kù)的新的概念和方法。當(dāng)然，多倫多大學(xué)的Tox也是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的系統(tǒng)，尤其是其出色的索引結(jié)構(gòu)。但是，總體上不如前面的三家有名。

三.核心技術(shù)的進(jìn)展

綜合XML數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)驗(yàn)室原型和商業(yè)產(chǎn)品的共性，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的核心技術(shù)主要包括：

1.查詢語(yǔ)言

自從1995年XML技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)逐漸升溫以來(lái)，形形色色的XML查詢語(yǔ)言不斷問(wèn)世。比較有代表性的如早期的XML-QL、XQL、UnQL，后來(lái)的Quilt、Xpath，以及由Quilt發(fā)展而來(lái)的XQuery。在W3C的極力推動(dòng)和學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的大力支持下，XQuery逐漸在這些查詢語(yǔ)言中脫穎而出，成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

XQuery的FLWR語(yǔ)句規(guī)范，有著與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL完全類似的表達(dá)方式，使得它在一般用戶眼里，也變得友好起來(lái)。

而Xpath可以理解為是XQuery的一個(gè)子集。Xpath表達(dá)式在相關(guān)文獻(xiàn)中被證明與查詢模式樹(shù)是等價(jià)的，這也與學(xué)術(shù)界推崇的模式樹(shù)查詢方式一致，使得實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)可以毫不困難地處理Xpath查詢表達(dá)式，并能進(jìn)行查詢優(yōu)化。這一點(diǎn)在XML數(shù)據(jù)庫(kù)研究中顯得頗有價(jià)值。

2.XML文檔解析

在圖1中，將XML文檔載入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)XML數(shù)據(jù)解析器。數(shù)據(jù)解析器會(huì)依據(jù)一定的規(guī)則對(duì)XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后裝入數(shù)據(jù)庫(kù)。目前的數(shù)據(jù)解析器一般提供SAX(simple API for XML)和DOM(document object model)兩種方式。

SAX和DOM是針對(duì)XML文檔的兩種不同的應(yīng)用程序編程接口API。SAX更多地依賴語(yǔ)法制導(dǎo)(syntax driven)，而DOM則提供一組功能程序來(lái)開(kāi)發(fā)與XML數(shù)據(jù)相關(guān)的應(yīng)用。

SAX解析器是邊讀入邊解析，帶有一定的實(shí)時(shí)性，特別適合于XML流數(shù)據(jù)的處理。而DOM解析器是待整個(gè)文檔均導(dǎo)入內(nèi)存后才開(kāi)始解析，在一定程度上受到內(nèi)存容量的限制。目前的XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品均支持這兩種解析方式。

3.查詢處理

查詢處理的方式和效率，一直是XML數(shù)據(jù)庫(kù)研究和開(kāi)發(fā)者關(guān)注的首要問(wèn)題。

如圖1所示，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢處理一般是從解析查詢語(yǔ)言(如XQuery)的查詢語(yǔ)句表達(dá)式開(kāi)始的。XML數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢解析器將表達(dá)式解析為一棵查詢模式樹(shù)(有的系統(tǒng)叫做語(yǔ)法樹(shù))。

假設(shè)一個(gè)XQuery表達(dá)式為：

book [tittle = ‘XML’] // [ year = ‘2000’]

它所對(duì)應(yīng)的模式樹(shù)如圖2所示，它表示我們要查詢的 book節(jié)點(diǎn)滿足下面的條件：

● 有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)tittle，它的內(nèi)容為串值XML;

● 它有一個(gè)后代節(jié)點(diǎn)year，它的內(nèi)容為串值2000。

從語(yǔ)義上來(lái)說(shuō)，就是：查找“一本2000年出版的、名為XML的書(shū)”。

接下來(lái)就是到XML數(shù)據(jù)庫(kù)中去匹配這棵樹(shù)，得到最終的XML結(jié)果文檔。

在如何匹配模式樹(shù)的技術(shù)上，實(shí)驗(yàn)室原型系統(tǒng)與商業(yè)產(chǎn)品之間有著一些差別。

比如，在Timber中，考慮了一種叫做“結(jié)構(gòu)化聯(lián)接”的技術(shù)。它的基本思路是將上述的模式樹(shù)分解為二元關(guān)系序列。而在此之前，也已經(jīng)將XML文檔庫(kù)做了索引處理，文檔中每個(gè)元素節(jié)點(diǎn)均被標(biāo)以一個(gè)三元組索引，形式為：(文檔標(biāo)識(shí)符，開(kāi)始位置：結(jié)束位置，層號(hào))。

于是，該查詢模式可以分兩步來(lái)完成:在索引過(guò)的XML數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配上述分解的二元結(jié)構(gòu)關(guān)系;將查找到的二元結(jié)構(gòu)匹配結(jié)果組裝(stitching)成最終的符合上述查詢表達(dá)式的完整文檔。

結(jié)構(gòu)化聯(lián)接技術(shù)在2002年被提出并在Timber中實(shí)現(xiàn)以后，在學(xué)術(shù)界引起過(guò)較大的反響。自2002年以來(lái)不斷有技術(shù)上的改進(jìn)文章出現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)的三大國(guó)際會(huì)議(VLDB、SIGMOD/PODS、ICDE)上，其中較有影響的成果是隱檢整枝聯(lián)接(holistic twig join)技術(shù)，可以用相互連接的多棧結(jié)構(gòu)一次性生成查詢結(jié)果文檔。

在商用產(chǎn)品中，由于文檔元素節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)在B+樹(shù)結(jié)構(gòu)中，可以直接到底層的數(shù)據(jù)庫(kù)中去查找相關(guān)的匹配節(jié)點(diǎn)序列，再根據(jù)其指針關(guān)聯(lián)，將結(jié)果節(jié)點(diǎn)集組裝成結(jié)果文檔。

總的來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品在輸入節(jié)點(diǎn)序列較長(zhǎng)時(shí)效率會(huì)較高，尤其是隱檢整枝聯(lián)接技術(shù)。而商用產(chǎn)品在查詢的文檔較大時(shí)更顯優(yōu)勢(shì)。

在查詢處理階段，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品做了而商用產(chǎn)品沒(méi)做的事情就是模式樹(shù)的最小化。它的主要思想就是，模式樹(shù)的匹配效率依賴于模式樹(shù)的規(guī)模(元素節(jié)點(diǎn)的多少)。而一般的模式樹(shù)均存在一定量的冗余節(jié)點(diǎn)，可以通過(guò)最小化算法予以去除。

根據(jù)復(fù)旦大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)研究中心XML小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在隨機(jī)建立的XML查詢模式樹(shù)集合中，最小化算法平均可以消除30%的冗余節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)然，模式樹(shù)最小化算法的時(shí)間復(fù)雜度比較高，目前的關(guān)注點(diǎn)主要在于時(shí)間復(fù)雜度的降低上。最新算法的時(shí)間復(fù)雜度已經(jīng)降低到低階的多項(xiàng)式時(shí)間了。這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用化是值得期待的。

4.事務(wù)處理和版本控制

目前的商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)一般提供事務(wù)處理功能，包括提交、撤回和日志文件。我們知道，事務(wù)為數(shù)據(jù)庫(kù)的一組操作，這些操作組成一個(gè)邏輯單元，執(zhí)行時(shí)要么全部完成，要么全部不做(do all or do nothing)。XML數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)提供事務(wù)日志機(jī)制，紀(jì)錄系統(tǒng)執(zhí)行的每個(gè)事務(wù)的詳細(xì)情況，保證在系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后可以完全恢復(fù)。

事務(wù)遵循的ACID性質(zhì) (原子性、一致性、獨(dú)立性和持久性) 保證了大部分事務(wù)處理穩(wěn)定地運(yùn)行。

商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)也包含對(duì)XML文檔的版本控制功能。使用版本控制，用戶或應(yīng)用程序可以檢入(check in)或檢出(check out)XML文檔，利用版本號(hào)、日期或者標(biāo)簽獲得以前版本的文檔，以及顯示XML文檔的版本歷史信息。每一個(gè)處于版本控制之下的文檔都有自己的歷史信息，紀(jì)錄了修改文檔的作者以及時(shí)間等。使用者可以根據(jù)文檔或用戶或日期來(lái)查看整個(gè)的版本歷史信息。

版本控制允許用戶通過(guò)查詢更新原信息。通過(guò)更新引擎可以注釋、修改和精煉信息。內(nèi)置的版本系統(tǒng)跟蹤信息的變化，提供這些變化的歷史信息。

應(yīng)該說(shuō)，在事務(wù)處理和版本控制機(jī)制上，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品的考慮是不夠的，所提供的事務(wù)處理的功能顯得簡(jiǎn)單。盡管加州大學(xué)洛杉磯分校的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室在XML的版本控制方面有一些突出的成果，但是，目前尚未形成產(chǎn)品。

還有一個(gè)需要說(shuō)明的是多事務(wù)并發(fā)控制機(jī)制和加鎖協(xié)議。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)目前剛剛起步。現(xiàn)今的商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)只在邏輯層面提供并發(fā)加鎖協(xié)議，但粒度為整個(gè)文檔。隨著單個(gè)XML文檔的增大，這個(gè)粒度顯然太粗。這一點(diǎn)可能要等待研究界開(kāi)發(fā)出粒度為文檔元素節(jié)點(diǎn)的并發(fā)協(xié)議了。

5.代數(shù)系統(tǒng)和模式規(guī)范化

代數(shù)表達(dá)式和數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)理論曾經(jīng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論的精髓。代數(shù)系統(tǒng)成為關(guān)系庫(kù)查詢優(yōu)化的重要工具，而范式理論的提出也曾為RDBMS設(shè)計(jì)優(yōu)化的庫(kù)結(jié)構(gòu)提供了依據(jù)。那么，人們不禁要問(wèn)，在XML數(shù)據(jù)庫(kù)中是否存在相類似的理論和方法?

由于這兩個(gè)問(wèn)題有一定的難度，注定只能是由學(xué)術(shù)界的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)先行一步。

學(xué)術(shù)界公認(rèn)的三大實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)了相應(yīng)的代數(shù)系統(tǒng)，其中影響最為廣泛的是Timber中實(shí)現(xiàn)的TAX(Tree Algebra for XML)。TAX以整個(gè)文檔樹(shù)作為操作的基本單位，在邏輯層提供選擇、投影、聯(lián)接等類似關(guān)系庫(kù)的9種基本操作和5種附加操作，以匹配模式樹(shù)得到實(shí)例樹(shù)(witness tree)為基本操作方法。在物理層提出7種基本操作實(shí)現(xiàn)上述邏輯運(yùn)算。

Timber依據(jù)TAX對(duì)XML查詢語(yǔ)句進(jìn)行改寫(xiě)和優(yōu)化，但是效果并不理想。業(yè)界對(duì)TAX存在問(wèn)題的看法是，過(guò)分地模仿了關(guān)系庫(kù)的代數(shù)系統(tǒng)而忽略了對(duì)XML文檔本身特點(diǎn)的考慮。

XML模式規(guī)范化理論的早期開(kāi)拓者是賓夕法尼亞大學(xué)的樊文飛等人。從定義XML的鍵(key)和函數(shù)依賴，到XML和DTD范式，再到基于約束的XML數(shù)據(jù)庫(kù)的模式規(guī)范化，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的模式規(guī)范化理論在穩(wěn)步地推動(dòng)著。國(guó)內(nèi)的復(fù)旦大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)研究中心等單位也有著不錯(cuò)的研究進(jìn)展。在未來(lái)兩年內(nèi)，估計(jì)會(huì)有較成熟的XML數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)理論投入到實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品和商用系統(tǒng)中。

6.多數(shù)據(jù)源的集成

多數(shù)據(jù)源的集成是數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)對(duì)XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提出的要求。從1970年IBM公司的E.F.Codd提出關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的概念以來(lái)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在幾乎所有的應(yīng)用領(lǐng)域都取得了巨大成功。XML數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)新事物，它從誕生的那一天起，就面臨著關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一統(tǒng)天下的局面。有人說(shuō)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)完全戰(zhàn)勝層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)用了將近20年時(shí)間，XML數(shù)據(jù)庫(kù)也會(huì)用20年時(shí)間戰(zhàn)勝關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。這種看法并不全面。至少?gòu)哪壳皝?lái)看，兩者應(yīng)該各展所長(zhǎng)，共同服務(wù)于巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)。

那么，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)在哪呢?用XML技術(shù)來(lái)進(jìn)行多數(shù)據(jù)源的集成就是其中之一。

從2001年以后，面對(duì)多數(shù)據(jù)源的集成這個(gè)傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)做不了的事情，Ipedo等商用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)將自己的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)擴(kuò)展為一個(gè)集成平臺(tái)，它可以將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等集成在同一個(gè)平臺(tái)上，給用戶提供統(tǒng)一的界面。如Ipedo公司的Ipedo XML智能平臺(tái)，為用戶提供XML View來(lái)統(tǒng)一訪問(wèn)底層的異構(gòu)數(shù)據(jù)。人們也從這一點(diǎn)上進(jìn)一步看到了XML技術(shù)的力量。

四.未來(lái)的技術(shù)發(fā)展方向

經(jīng)過(guò)近5年業(yè)界同仁的共同努力，XML數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，已經(jīng)有若干種XML數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品問(wèn)世并服務(wù)于社會(huì)生活的各個(gè)方面。但是，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的事業(yè)才剛剛開(kāi)始，還有很多問(wèn)題等待著我們?nèi)ソ鉀Q。

未來(lái)幾年，XML數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有可能在下述方面取得進(jìn)展：

● 異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成。XML數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)多數(shù)據(jù)源的集成，是對(duì)XML技術(shù)可擴(kuò)展性這一長(zhǎng)處的極好發(fā)揮。但是，就目前的集成程度和在應(yīng)用層上所提供的功能來(lái)看還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如何從對(duì)數(shù)據(jù)的集成過(guò)渡到對(duì)系統(tǒng)的集成，從而在遠(yuǎn)景目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)類似于網(wǎng)格計(jì)算(grid computing)概念的系統(tǒng)，恐怕是XML數(shù)據(jù)庫(kù)工作者的核心任務(wù)之一。

● 底層索引結(jié)構(gòu)。目前的商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)于實(shí)驗(yàn)室原型系統(tǒng)的特點(diǎn)之一就是其底層的索引結(jié)構(gòu)。但是，現(xiàn)有的商用XML數(shù)據(jù)庫(kù)的底層索引結(jié)構(gòu)一般都是B+樹(shù)。雖然B+樹(shù)索引是一種成熟的索引結(jié)構(gòu)，但是，研究結(jié)果顯示，在XML數(shù)據(jù)庫(kù)中，它的性能表現(xiàn)并不是最好的。學(xué)術(shù)界已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了若干種適用于XML數(shù)據(jù)的索引結(jié)構(gòu)，如XR樹(shù)、XB樹(shù)等，需要XML數(shù)據(jù)庫(kù)工作者來(lái)進(jìn)一步關(guān)注。

● 并發(fā)加鎖協(xié)議。在現(xiàn)有的XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，加鎖的粒度是整個(gè)文檔，事務(wù)并發(fā)的層次也在文檔一級(jí)。隨著應(yīng)用級(jí)文檔的日益增大，這個(gè)粒度在一定程度上將會(huì)成為系統(tǒng)效率的瓶頸。如何通過(guò)邊鎖(edge lock)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)元素節(jié)點(diǎn)級(jí)粒度的加鎖?這一工作現(xiàn)在吸引了不少研究者的目光,而且，上述的鎖協(xié)議是在邏輯層，如何將它映射到底層的B+樹(shù)索引(或者XR樹(shù)索引)上，也是必須要做的一件事情。

● XML模式規(guī)范化是一個(gè)值得關(guān)注的方向。一旦取得突破，將會(huì)使我們可以像在關(guān)系庫(kù)中那樣方便地設(shè)計(jì)XML數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，消除數(shù)據(jù)的冗余和不一致現(xiàn)象。目前，這一領(lǐng)域已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。但是，完整的、為業(yè)界所公認(rèn)的理論體系尚未建立。

Author: orangelizq
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