專(zhuān)利名稱：一種xml數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及XML數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種XML數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
XML (可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)作為一種跨平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式而廣泛應(yīng)用于web服務(wù)、數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)等方面，是當(dāng)前處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具。由于XML文檔中包含大量重復(fù)出現(xiàn)的標(biāo)簽和結(jié)構(gòu)信息，所以在XML文檔中存在大量數(shù)據(jù)冗余，因此在很多應(yīng)用中需要對(duì)其進(jìn)行壓縮。常用的XML壓縮方法有XMILL、XMLPPM、XffRT等等。XMILL壓縮方法首先通過(guò)語(yǔ)法解析器SAX將XML結(jié)構(gòu)信息從XML文檔中分離出來(lái)， 然后根據(jù)不同的語(yǔ)義將XML文檔數(shù)據(jù)項(xiàng)重組到不同的容器中，最后使用GZip對(duì)各個(gè)容器分別進(jìn)行壓縮，從而生成壓縮的XML文檔。關(guān)于XMILL壓縮方法的具體內(nèi)容可參見(jiàn)“XMill AnEfficient Compressor for XML Data，，，Proc. of the ACM SIGMODInternational Conference on Management of Data, 2000 :153-164。XMLPPM 壓縮方法首先采用 MHM(Multiplexed HierarchicalModeling)技術(shù)將 XML文檔中的標(biāo)簽、屬性和數(shù)據(jù)項(xiàng)按照四種模型進(jìn)行分類(lèi)，然后采用PPM(Prediction by Partial Match)編碼方式對(duì)各個(gè)模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。關(guān)于XMLPPM壓縮方法的具 {φI^I^n]"#jAL“Compressing XML with Multiplexed Hierarchical PPMModeIs", Proc. of the IEEE Data Compression Conference，2000 :163一172。XWRT壓縮方法類(lèi)似于XMill，采取了類(lèi)似的語(yǔ)義分組策略。但是，它用更短的代碼代替了頻繁使用的單詞，創(chuàng)建了一個(gè)半動(dòng)態(tài)的詞典，并利用zlib (默認(rèn))、LZMA、PPMVC或 lpaq6作為后端壓縮器。關(guān)于XWRT壓縮方法的具體內(nèi)容可參見(jiàn)“Effective Asymmetric XMLCompression. Software Practice and Experience, August 2008, Volume 38, Number 10，1027-1047”。另夕卜,在將 XML schema 作為其核心 DDL (DescriptionDefinition Language)的基礎(chǔ)語(yǔ)言的MPEG-7中提出了一種基于khema的XML壓縮方法。這種壓縮方法利用khema中的結(jié)構(gòu)信息生成規(guī)范的語(yǔ)法樹(shù)，進(jìn)而生成用于壓縮和解壓縮的自動(dòng)機(jī)。關(guān)于MPEG-7的具體
” MPEG-7 Binary Format for XML Data, " dcc,pp. 0467, Data Compression Conference (DCC，02)，2002”。上述這些壓縮方法雖然能夠較好地對(duì)一些特定的XML文件進(jìn)行壓縮，但是由于這些壓縮方法主要都是針對(duì)XML文檔中規(guī)整部分進(jìn)行處理并且大部分都是采用將數(shù)據(jù)按節(jié)點(diǎn)分塊壓縮的方式，而沒(méi)有考慮XML文檔對(duì)應(yīng)的XML樹(shù)中的不規(guī)則結(jié)構(gòu)和存在的微型數(shù)據(jù)塊(即，其大小很小的數(shù)據(jù)塊)。因此，當(dāng)XML文檔結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí)，很可能會(huì)存在大量的微型數(shù)據(jù)塊，而現(xiàn)有的這些壓縮方法對(duì)于這樣的XML文檔的壓縮率往往都不高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新穎的XML數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)適用性更強(qiáng)、壓縮率更高的XML壓縮方法。本發(fā)明提供的XML數(shù)據(jù)壓縮方法包括以下步驟對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用，并存儲(chǔ)優(yōu)化后的schema ；利用優(yōu)化后的schema提取以所述schema為規(guī)范的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分；按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊；和分別使用通用壓縮方法對(duì)結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。優(yōu)選地，在按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊之后，將小于給定閾值的微型數(shù)據(jù)塊合并。相應(yīng)地，提供一種對(duì)通過(guò)上述壓縮方法而得到的壓縮XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓的方法， 包括以下步驟對(duì)存儲(chǔ)的schema進(jìn)行解析；對(duì)壓縮的結(jié)構(gòu)信息部分進(jìn)行解壓；對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解壓；建立schema節(jié)點(diǎn)和解壓后的數(shù)據(jù)之間的綁定關(guān)系；根據(jù)解析的schema 和解壓的結(jié)構(gòu)信息還原XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并從對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，生成XML文檔。為了實(shí)現(xiàn)以上壓縮和解壓縮方法，還分別提供了相應(yīng)的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)和解壓縮系統(tǒng)。壓縮系統(tǒng)包括輸入單元、優(yōu)化單元、存儲(chǔ)單元、結(jié)構(gòu)單元、數(shù)據(jù)單元和壓縮輸出單元。解壓縮系統(tǒng)包括schema解析單元、結(jié)構(gòu)解壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)解壓?jiǎn)卧⑦€原單元和解壓輸出單元。本發(fā)明通過(guò)去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接引用來(lái)對(duì)XMLschema進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后利用簡(jiǎn)化后的schema分離出以該schema為規(guī)范的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)部分，可得到最小化的結(jié)構(gòu)信息和優(yōu)化分組的數(shù)據(jù)塊，從而提高了壓縮率。此外，通過(guò)合并微型數(shù)據(jù)塊，進(jìn)一步提高了壓縮效果。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮方法的流程圖；圖2是對(duì)根據(jù)圖1所示壓縮方法得到的壓縮XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓的方法的流程圖；圖3a和圖北分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)和解壓縮系統(tǒng)的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)的框圖；圖6a和圖6b分別是第一實(shí)例中所使用的原始XML schema結(jié)構(gòu)圖和根據(jù)本發(fā)明方法優(yōu)化后的schema結(jié)構(gòu)圖；圖7a和圖7b分別是第二實(shí)例中所使用的原始XML schema結(jié)構(gòu)圖和根據(jù)本發(fā)明方法優(yōu)化后的schema結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。(第一實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮方法的流程圖。參照?qǐng)D1，該XML 數(shù)據(jù)壓縮方法包括以下步驟
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步驟S100、對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用， 并存儲(chǔ)優(yōu)化后的schema ；步驟S101、利用優(yōu)化后的schema提取以所述schema為規(guī)范的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分；步驟S102、按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊；和步驟S103、分別使用通用壓縮方法對(duì)結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。具體地，在步驟SlOO中，可按照以下優(yōu)化原則對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化1、對(duì)于以引用、擴(kuò)展和限定等方式連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，直接將該節(jié)點(diǎn)連接到所述另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這里，這些間接使用的節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型包括類(lèi)型(Type)、引用(Ref)Ji (Group)、擴(kuò)展(Extension)、限定(Restriction)；2、對(duì)于其所有子節(jié)點(diǎn)都是可選節(jié)點(diǎn)的序列指示器，將該序列指示器變?yōu)榭蛇x；3、對(duì)于沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)的序列指示器，刪除該序列指示器；4、對(duì)于只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)而且這個(gè)子節(jié)點(diǎn)也是序列指示器的序列指示器，將作為其子節(jié)點(diǎn)的序列指示器和該序列指示器進(jìn)行合并。按照以上優(yōu)化原則對(duì)schema進(jìn)行簡(jiǎn)化之后，為保留的每個(gè)schema節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)編號(hào)。經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化處理之后，刪去了 schema中的Type、SimpleType, ComplexType, AttributeGroup, Group等類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)，僅保留了 kquence、Choice、All等類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)信息，從而得到一個(gè)結(jié)構(gòu)信息極為簡(jiǎn)化的schema。在步驟SlOl中提取XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息時(shí)，對(duì)于XML數(shù)據(jù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，僅記錄其對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)中實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況及出現(xiàn)次數(shù)。具體地，對(duì)于minOccurs =0且maxOccurs > 0的節(jié)點(diǎn)，需要記錄其是否出現(xiàn)的信息，如果該節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的話，還需記錄其出現(xiàn)次數(shù)。對(duì)于minOccurs > 0的節(jié)點(diǎn)，如果minOccurs不等于maxOccurs，需要記錄其出現(xiàn)次數(shù)。從圖1所示流程圖可看出，本發(fā)明通過(guò)去除schema中的冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接引用來(lái)實(shí)現(xiàn)schema的簡(jiǎn)化，繼而通過(guò)這種簡(jiǎn)化的schema，獲得了以該schema為規(guī)范的 XML數(shù)據(jù)的最小化的結(jié)構(gòu)信息和優(yōu)化分組的數(shù)據(jù)塊，從而提高了壓縮率。此外，對(duì)于以所述schema為規(guī)范的其它待壓縮XML數(shù)據(jù)，可以直接使用存儲(chǔ)的優(yōu)化后的schema對(duì)該XML數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，從而可節(jié)省用于再次解析和優(yōu)化schema的時(shí)間，提高處理效率。圖2是對(duì)通過(guò)圖1所示壓縮方法得到的壓縮XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓的方法的流程圖。 如圖2所示，解壓方法包括以下步驟步驟S200、對(duì)存儲(chǔ)的schema進(jìn)行解析；步驟S201、對(duì)壓縮的結(jié)構(gòu)信息部分進(jìn)行解壓；步驟S202、對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解壓；步驟S203、建立schema節(jié)點(diǎn)和解壓后的數(shù)據(jù)之間的綁定關(guān)系；步驟S204、根據(jù)解析的schema和解壓的結(jié)構(gòu)信息還原XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并從對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，生成XML文檔。為了實(shí)現(xiàn)以上壓縮方法，本發(fā)明提供一種XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)。參照?qǐng)D3a，該XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)包括輸入單元301，其用于將待處理的XML數(shù)據(jù)的schema輸入給優(yōu)化單元302，并將待處理的XML數(shù)據(jù)輸入給結(jié)構(gòu)單元304和數(shù)據(jù)單元305 ；優(yōu)化單元302，其用于對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用，并將優(yōu)化后的schema存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元303 ；存儲(chǔ)單元303，其用于存儲(chǔ)從優(yōu)化單元302接收的優(yōu)化后的schema ；結(jié)構(gòu)單元304，其用于利用優(yōu)化后的schema提取從輸入單元301接收的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分，并將提取的結(jié)構(gòu)信息部分發(fā)送給壓縮輸出單元306 ；數(shù)據(jù)單元305，其用于按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將從輸入單元301接收的XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并將這些數(shù)據(jù)塊發(fā)送給壓縮輸出單元306 ；和壓縮輸出單元306，其用于分別使用通用壓縮方法對(duì)提取的結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。另外，為了實(shí)現(xiàn)以上解壓縮方法，本發(fā)明提供一種XML解壓縮系統(tǒng)。參照?qǐng)D北，該 XML解壓縮系統(tǒng)包括schema解析單元307，其用于獲取優(yōu)化后的schema，并對(duì)其進(jìn)行解析；結(jié)構(gòu)解壓?jiǎn)卧?08，其用于獲取壓縮的結(jié)構(gòu)信息部分，并對(duì)其進(jìn)行解壓；數(shù)據(jù)解壓?jiǎn)卧?09，其用于獲取壓縮的數(shù)據(jù)部分，并對(duì)其進(jìn)行解壓；還原單元310，其用于建立schema節(jié)點(diǎn)和解壓后的數(shù)據(jù)之間的綁定關(guān)系；根據(jù)解析的schema和解壓的結(jié)構(gòu)信息還原XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并從對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，生成XML文檔；和解壓輸出單元311，其用于輸出還原單元310生成的XML文檔。圖3a和圖北所示單元的具體操作與上述方法中的相應(yīng)步驟相同，因此，省略其詳細(xì)描述。(第二實(shí)施例)圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的XML數(shù)據(jù)壓縮方法的流程圖。從圖4和圖1 對(duì)比可看出，第二實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同之處在于，在步驟S402中，在按照優(yōu)化后的 schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊之后，還要將小于給定閾值的微型數(shù)據(jù)塊合并。通過(guò)合并，可優(yōu)化微型數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)，進(jìn)一步提高了壓縮率。圖5是實(shí)現(xiàn)圖4所示方法的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)的框圖。從圖5和圖3a對(duì)比可看出，其不同之處在于，增加了合并單元507，其用于合并小于給定閾值的微型數(shù)據(jù)塊，并將合并的微型數(shù)據(jù)塊發(fā)送給壓縮輸出單元506。第二實(shí)施例的解壓縮方法和系統(tǒng)與第一實(shí)施例相同，因此，省略其描述。以上參照?qǐng)D1至圖5對(duì)本發(fā)明提出的方法和系統(tǒng)進(jìn)行了概括性描述，以下將結(jié)合具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明。首先，需要指出的是，在具體實(shí)現(xiàn)中，可采取以下兩種方式來(lái)記錄子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況和出現(xiàn)次數(shù)。(1)第一種編碼方式
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采用表1所示前綴編碼的方式對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼。表 權(quán)利要求
1.一種XML數(shù)據(jù)壓縮方法，包括以下步驟對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用，并存儲(chǔ)優(yōu)化后的 schema ；利用優(yōu)化后的schema提取以所述schema為規(guī)范的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分； 按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊；和分別使用通用壓縮方法對(duì)結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述對(duì)XMLschema進(jìn)行優(yōu)化的步驟包括以下步驟對(duì)于以引用、擴(kuò)展和限定等方式連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，直接將該節(jié)點(diǎn)連接到所述另一個(gè)節(jié)點(diǎn)；對(duì)于其所有子節(jié)點(diǎn)都是可選節(jié)點(diǎn)的序列指示器，將該序列指示器變?yōu)榭蛇x； 對(duì)于沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)的序列指示器，刪除該序列指示器；對(duì)于只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)而且這個(gè)子節(jié)點(diǎn)也是序列指示器的序列指示器，將作為其子節(jié)點(diǎn)的序列指示器和該序列指示器進(jìn)行合并；和為經(jīng)過(guò)上述步驟優(yōu)化后的每個(gè)schema節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)編號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，所述提取XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分的步驟包括以下步驟對(duì)于所述XML數(shù)據(jù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，僅記錄其對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)中實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況及出現(xiàn)次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，采用前綴編碼的方式對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，以下述方式記錄子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況將子節(jié)點(diǎn)依次排列，根據(jù)子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況，依次使用1位來(lái)標(biāo)識(shí)，“1”表示出現(xiàn)，“0” 表示未出現(xiàn)，末尾補(bǔ)0保證字節(jié)對(duì)齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，在按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊之后，將小于給定閾值的微型數(shù)據(jù)塊合并。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的XML數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，對(duì)于以所述schema為規(guī)范的其它待壓縮XML數(shù)據(jù)，直接使用存儲(chǔ)的優(yōu)化后的schema對(duì)該XML數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。
8.一種對(duì)通過(guò)權(quán)利要求1-7中的任何一個(gè)所述的XML壓縮方法而得到的XML壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓的方法，包括以下步驟對(duì)存儲(chǔ)的schema進(jìn)行解析；對(duì)壓縮的結(jié)構(gòu)信息部分進(jìn)行解壓；對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解壓；建立schema節(jié)點(diǎn)和解壓后的數(shù)據(jù)之間的綁定關(guān)系；根據(jù)schema和解壓的結(jié)構(gòu)信息還原XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并從對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，生成XML文檔。
9.一種XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，包括輸入單元，其用于將待處理的XML數(shù)據(jù)的schema輸入給優(yōu)化單元，并將待處理的XML 數(shù)據(jù)輸入給結(jié)構(gòu)單元和數(shù)據(jù)單元；優(yōu)化單元，其用于對(duì)XML schema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用， 并將優(yōu)化后的schema存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元；存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)從優(yōu)化單元接收的優(yōu)化后的schema ；結(jié)構(gòu)單元，其用于利用優(yōu)化后的schema提取從輸入單元接收的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分，并將提取的結(jié)構(gòu)信息部分發(fā)送給壓縮輸出單元；數(shù)據(jù)單元，其用于按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將從輸入單元接收的XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并將這些數(shù)據(jù)塊發(fā)送給壓縮輸出單元；和壓縮輸出單元，其用于分別使用通用壓縮方法對(duì)提取的結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化單元執(zhí)行以下優(yōu)化XML schema的步驟對(duì)于以引用、擴(kuò)展和限定等方式連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，直接將該節(jié)點(diǎn)連接到所述另一個(gè)節(jié)點(diǎn)；對(duì)于其所有子節(jié)點(diǎn)都是可選節(jié)點(diǎn)的序列指示器，將該序列指示器變?yōu)榭蛇x； 對(duì)于沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)的序列指示器，刪除該序列指示器；對(duì)于只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)而且這個(gè)子節(jié)點(diǎn)也是序列指示器的序列指示器，將作為其子節(jié)點(diǎn)的序列指示器和該序列指示器進(jìn)行合并；和為經(jīng)過(guò)上述步驟優(yōu)化后的每個(gè)schema節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)編號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)單元在執(zhí)行提取 XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息的步驟時(shí)，對(duì)于所述XML數(shù)據(jù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，僅記錄其對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)中實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況及出現(xiàn)次數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，采用前綴編碼的方式對(duì)實(shí)際出現(xiàn)的子節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，以下述方式記錄子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況將子節(jié)點(diǎn)依次排列，根據(jù)子節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)情況，依次使用1位來(lái)標(biāo)識(shí)，“1”表示出現(xiàn)，“0” 表示未出現(xiàn)，末尾補(bǔ)0保證字節(jié)對(duì)齊。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，還包括合并單元，其用于將數(shù)據(jù)單元中劃分的小于給定閾值的微型數(shù)據(jù)塊合并，并將合并的微型數(shù)據(jù)塊發(fā)送給壓縮輸出單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于以所述schema為規(guī)范的其它待壓縮XML數(shù)據(jù)，直接使用存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的優(yōu)化后的schema對(duì)該XML數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。
16.一種用于對(duì)通過(guò)權(quán)利要求9-15中的任何一個(gè)所述的XML數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)而得到的 XML壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓的系統(tǒng)，包括schema解析單元，其用于獲取優(yōu)化后的schema，并對(duì)其進(jìn)行解析； 結(jié)構(gòu)解壓?jiǎn)卧?，其用于獲取壓縮的結(jié)構(gòu)信息部分，并對(duì)其進(jìn)行解壓；數(shù)據(jù)解壓?jiǎn)卧?，其用于獲取壓縮的數(shù)據(jù)部分，并對(duì)其進(jìn)行解壓； 還原單元，其用于建立schema節(jié)點(diǎn)和解壓后的數(shù)據(jù)之間的綁定關(guān)系；根據(jù)schema和解壓的結(jié)構(gòu)信息還原XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并從對(duì)應(yīng)的schema節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)， 生成XML文檔；和解壓輸出單元，其用于輸出還原單元生成的XML文檔。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種XML數(shù)據(jù)壓縮方法。該方法包括對(duì)XMLschema進(jìn)行優(yōu)化，以去除冗余結(jié)構(gòu)信息和節(jié)點(diǎn)間的間接使用，并存儲(chǔ)優(yōu)化后的schema；利用優(yōu)化后的schema提取以所述schema為規(guī)范的XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息部分；按照優(yōu)化后的schema節(jié)點(diǎn)將所述XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊；和分別使用通用壓縮方法對(duì)結(jié)構(gòu)信息部分和數(shù)據(jù)塊進(jìn)行壓縮，并將壓縮結(jié)果輸出到文件。相應(yīng)地，提供了一種解壓縮方法及其壓縮系統(tǒng)和解壓縮系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)化XMLschema，獲得了最小化的結(jié)構(gòu)信息，改進(jìn)了數(shù)據(jù)的分組存儲(chǔ)策略，從而提高了壓縮率。此外，還對(duì)微型數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)進(jìn)行了優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高了壓縮率。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102214170SQ20101014158
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者仇睿恒, 胡薇 申請(qǐng)人:北京北大方正技術(shù)研究院有限公司, 北京大學(xué), 北大方正集團(tuán)有限公司