Evaluation of Queries on Linked Distributed XML Data

Abstract

XML (eXtensible Markup Language) ist der de-facto Standard, um im World Wide Web Informationen auszutauschen und Daten zu repräsentieren. Im Gegensatz zu der dokumentenzentrierten Sichtweise der bekannten Sprache HTML, welche den visuell lesbaren Inhalt und das Layout von Webseiten definiert, bietet XML mehr Flexibilität und Ausdruckskraft.XML-Instanzen müssen nicht notwendigerweise in sich abgeschlossen sein, sondern können Verknüpfungen (Links) zu anderen XML-Quellen enthalten. Um solche Links zwischen XML-Dokumenten beschreiben zu können, hat das W3C (World Wide Web Consortium) XLink spezifiziert - jedoch hauptsächlich zur Anwendung im Browser. Werden die miteinander verbundenen Dokumente vom datenzentrierten Gesichtspunkt betrachtet, so zeigt sich, dass XLink nicht festlegt, wie die verknüpften Dokumente behandelt werden sollen. Insbesondere ist es nicht möglich, die Links bei Anfragen zu berücksichtigen obwohl dies explizit von den W3C XML Query (XQuery) Requirements gefordert wird.Die XLink-Erweiterung "dbxlink" wurde vorgestellt, um diese Probleme zu bewältigen. Sie ermöglicht es, durch Links verbundene XML-Instanzen als integrierte Sichten zu modellieren, in der die XLinks auf transparente Art und Weise verarbeitet werden. Dadurch ist insbesondere das Beantworten von XPath- und XQuery-Anfragen auf den miteinander verbundenen Dokumenten möglich.In dieser Arbeit wird zunächst das dbxlink-Modell beschrieben und es wird erläutert, wie Anfragen an XML-Instanzen (die durch eine einfachen Sorte von XLinks miteinander verbunden sind) mit diesem Ansatz beantwortet werden können. Verschiedene Strategien werden untersucht und dabei entstehende Probleme wie z.B. der Umgang mit zyklischen Instanzen werden behandelt. Es wird gezeigt, wie XPath-basierte Systeme erweitert werden können, um Anfragen gemäß dbxlink beantworten zu können. Weiterhin werden Methoden zur Optimierung wie z.B. spezielle Caching-Strategien vorgestellt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden dazu genutzt, einen Konzeptnachweis in Form einer Implementierung des dbxlink Ansatzes als Erweiterung des Open-Source XML Datenbanksystems eXist durchzuführen.