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博士学位论文 XML的完整性约束
摘要：xml在很短的时间内就获得广泛认同，已成为一种被大量使用的通用的数据格式。xml文档很容易表达来自不同源的数据，但是其所能表示的语义信息却相对有限。文章的主要工作是在已有的DTD和xml schema规范的基础上进一步增强定义完整性约束的能力，尤其是引入在模式设计中极为重要的函数依赖概念。为适应xml文档特有的树型结构和半结构化特征，文章采用基于路径的表示方法。这里所给出的函数依赖，不但可以表示在整个文档中成立的约束（绝对），还可以表示在文档的局部成立的约束（相对）。文章的函数依赖更自然地将键表示为它的特例，它的定义能力是已有方法的一个超集。为讨论xml上函数依赖的相应逻辑蕴涵的问题，文章提出一个关于函数依赖的推理规则集，并证明其正确性和完备性，它是一个重要的理论基础。
随着xml应用范围的拓广，为提高数据质量，一个设计良好的DTD是必须的。在这个过程中，一个很重要的需要考虑的因素是，在基于良好设计的DTD的xml文档上，应该尽可能地避免数据冗余的出现。在为xml领域引入函数依赖的概念后，文章基于它来定义何谓冗余，给出规范化DTD的定义，并据此来判定一个DTD是否设计良好。文章接着讨论规范化DTD和数据库中BCNF范式的关系，并给出一个对DTD进行规范化的算法。
一种将xml文档和已有的数据库系统相融合的方法是将xml文档存储到数据库中，然后将对xml文档的查询转化成对数据库系统的查询。在已有的大多数研究中，往往都只考虑xml文档的结构信息，而忽略文档所具有的语义信息。
这样所产生的关系模式通常不是最佳的，并且完全丢失xml文档中固有的约束信息。文章利用扩展后的语义信息来引导xml文档的关系数据库存储。这有两方面的含义，一是采用规范化后的DTD进行向关系模式的转化，可以避免数据冗余的出现，消除对数据的操作异常。二是以xml上的键为基础来组织关系模式，并使用关系数据库的机制来维护数据的核心联系。文章证明这样所生成的最终关系模式是满足BCNF范式的，即可以保持规范化的良好特性。此外，现有的存储研究通常基于DTD进行，而几乎没有针对xml schema的。文章对此进行讨论，重点放在使用数据库系统来维护schema定义里的完整性约束。
关键词：可扩展标记语言，函数依赖，逻辑蕴含，推理规则，规范化

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• 博士学位论文-XML的完整性约束
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