基于SECD抽象機的XQuery編譯實現(xiàn)技術的研究.pdf

1、隨著XML逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)應用的數(shù)據(jù)交換格式，越來越多的應用使用XML作為數(shù)據(jù)存儲格式，對于XML的查詢語言需求正在日益增加。XQuery語言的推出使得XML查詢語言有了一種統(tǒng)一的標準。XQuery語言具有良好的查詢能力、數(shù)據(jù)組織能力和算法描述能力，其應用領域正在不斷地擴展。XQuery語言實現(xiàn)與應用技術的研究逐漸成為了一個重要的研究方向。 隨著應用的增多，XQuery語言已經(jīng)逐漸成為了一種主流的計算機語言。對于應用程序來說，XQ

2、uery程序執(zhí)行效率的高低是十分重要的，XML半結構化數(shù)據(jù)特點的限制使得XQuery語言實現(xiàn)技術的研究一直受人關注。和解釋實現(xiàn)技術相比，采用編譯實現(xiàn)的方法可以為代碼優(yōu)化創(chuàng)造更多機會，生成的代碼擁有更高執(zhí)行效率。同時，編譯技術的研究也將為動態(tài)編譯的實現(xiàn)提供了前提條件。 本文對XQuery的編譯實現(xiàn)進行了研究，給出了基于SECD抽象機的XQuery編譯實現(xiàn)方案，實現(xiàn)了XQuery程序到Java字節(jié)碼程序的編譯。該實現(xiàn)使用SECD抽象

3、機作為編譯后端的語義基礎，保證了中間語言FXQL翻譯到SECD抽象機指令的語義不會丟失。XQuery語言的編譯實現(xiàn)方案的主要特色在于采用了分層的體系結構，采用了FXQL中間語言和SECD抽象機指令系統(tǒng)等中間表示，為編譯優(yōu)化提供了多種機會，允許在不同的層次上引入了不同性質的優(yōu)化策略。其中，F(xiàn)XQL語言主要用于表示查詢計劃，基于查詢代數(shù)的查詢重寫可以通過FXQL語言的程序變換來實現(xiàn)，這種優(yōu)化技術主要借鑒了數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術；而SECD抽象機

4、指令易于表示程序控制流程和函數(shù)調用過程的實現(xiàn)，所以可以引入消除尾遞歸、函數(shù)內聯(lián)等一般程序設計語言的代碼優(yōu)化技術。 本文已經(jīng)實現(xiàn)了一個基于SECD機的XQuery編譯系統(tǒng)——XQC系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，XQuery程序先后被翻譯成FXQL中間語言程序、SECD機指令序列，并經(jīng)過消除尾遞歸和函數(shù)內聯(lián)等優(yōu)化處理，最終被翻譯為Java字節(jié)碼形式的目標程序。在本系統(tǒng)提供的運行支撐環(huán)境下，這種目標程序能夠正確地運行在Java虛擬機上。