[논문]XQuery에서의 XML 데이터 특성을 고려한 group by 지원을 위한 질의 표현 기법에 대한 연구

이민수; 조혜영; 오정선; 김윤미; 송수경

doi:10.3745/kipstd.2006.13d.4.501

XQuery에서의 XML 데이터 특성을 고려한 group by 지원을 위한 질의 표현 기법에 대한 연구
Research on supporting the group by clause reflecting XML data characteristics in XQuery 원문보기

정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part D. Part D, v.13D no.4 = no.107, 2006년, pp.501 - 512

이민수 (이화여자대학교 컴퓨터학과) , 조혜영 (이화여자대학교 대학원 컴퓨터학과) , 오정선 (이화여자대학교 대학원 컴퓨터학과) , 김윤미 (이화여자대학교 컴퓨터학과) , 송수경 (이화여자대학교 컴퓨터학과)

초록
AI-Helper

현재 널리 채택되고 있는 XML은 플랫폼에 의존하지 않는 데이터 표현 형식으로 B2B 응용 프로그램이나 워크플로우 상황에서처럼 느슨하게 연결된(loosely coupled) 이기종 시스템 간에 정보를 교환하는 데 매우 유용하게 사용되고 있다. XML의 이러한 장점 때문에 점차 증가하는 XML에 대한 관리 및 검색에 대한 요구 사항에 대처할 수 있도록 강력한 질의 언어인 XQuery가 만들어졌다. 문서의 검색을 위한 질의 언어인 XQuery는 다양한 데이터 소스로부터 가져온 XML 데이터를 고유한 구조를 가진 질의 결과로 구성할 수 있도록 설계되었으며 현재 XML 질의 언어의 표준이다. XQuery는 반복문 등을 포함하는 강력한 검색 기능을 지원하나 데이터를 그룹화 하는 경우에는 질의 표현이 상대적으로 어렵고, 복잡한 형태를 취한다. 따라서 본 논문에서는 XQuery에 그룹화 처리를 위한 명시적인 groupby절을 도입한 질의 표현 기법을 모색함으로써 XML 데이터의 재구성과 집계 함수 처리를 위한 그룹화를 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 하였다. 이를 위해서 XQuery에 groupby절을 도입하기 위한 EBNF(Extended Backus-Naur Form)를 제안하고, 네이티브 XML 데이터베이스인 eXist 기반의 XQuery 그룹화 질의 처리 시스템을 구현하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

XML is the most popular platform-independent data expression which is used to communicate between loosely coupled heterogeneous systems such as B2B Applications or Workflow systems. The powerful query language XQuery has been developed to support diverse needs for querying XML documents. XQuery is designed to configure results from diverse data sources into a uniquely structured query result. Therefore, it became the standard for the XML query language. Although the latest XQuery supports heavy search functions including iterations, the grouping mechanism for data is too primitive and makes the query expression difficult and complex. Therefore, this work is focused on supporting the groupby clause in the query expression to process XQuery grouping. We suggest it to be a more efficient way to process grouping for restructuring and aggregation functions on XML data. We propose an XQuery EBNF that includes the groupby clause and implemented an XQuery processing system with grouping functions based on the eXist Native XML Database.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

Lore 시스템[5]은 반구조적 데이터베이스 시스템으로 원 래 반구조적 데이터를 질의하기 위해 설계되어 점차 XML 데이터로 확장되었다. XML을 위한 선언적 질의 언어 개발, XML 데이터에 대해 새로운 검색 기술 개발, 효율적인 XML 질의 처리기 개발에 목적을 두고 았다. 타입 강제 (type coercion)와 관련한 메커니즘을 포함하며 사전에 문서 의 구조를 모르는 경우에 특히 유용한 강력한 표현식을 허 용한다.
본 논문에서는 XQuery에 groupby 절을 도입한 질의 처 리기의 구현으로 데이터의 재구성과 집계처리를 위한 그룹 화 구성이 쉽도록 하였다. 기존의 SQL에처럼 groupby를 사 용하여 그룹화 및 다양한 레벨에서의 그룹화 그리고 여러 변수 및 집합 기반의 그룹화가 가능하도록 구현하였다.
본 연구에서 기존 XQuery에 그룹화 키워드인 group by 절을 도입하는 방안을 제안함으로써 다음과 같은 효과를 얻 을 수 있을 것으로 기대된다.
기존의 내포된 형태의 XQuery를 이용하면 XML 데이터에 대한 그룹화 질의를 작성할 수 있으나 매우 복잡한 형태 의 질의가 된다. 본 연구에서는 XQuery에 groupby절을 추 가함으로써 일부 XML 그룹화를 하는 복잡한 내포된 형태 의 XQueiy들에 대해서 동일한 의미를 갖는 질의를 쉽게 작 성할 수 있도록 하고자 한다.
본 절에서는 현재 XQuery 에서 지원되고 있지 않은 group by절을 도입한 그룹화 구성의 필요성에 대해서 알아 본다. 또한 현재 XQuery에서 지원되고 있지 않은 groupby 절을 도입한 구문과 group by절을 사용한 질의의 유형을 살 펴본다.

제안 방법

(그림 10)의 ①에 표시된 것 처럼Query Executor의 Expression에서 groupby 문장에 대한. Expression 관리 클래스를 선언하고, XQuery와 XPath 실행 클래스들을 구현하였다.
XML 데이터 소스에서 폭넓게 적용할 수 있도록 만들어진 XQuery 질의 언어를 이용하여 XML 데이터의 재구성과 집계 함수 처리를 위해 기존의 FLWR(For-Let-Where-Retum) 표현 식에서 groupby절을 확장함으로써 그룹화를 쉽게 명시하도록 하였으며 eXist(An Open Source Native XML Database)[3] 기 반으로 질의 처리기를 구현하였다.
질의 파싱 단계가 끝 난 후에 질의를 수행하고, 질의 수행 결과는 아직 그룹핑 되지 않은 XML D0M 트리를 생성하게 된다. 그룹핑 되지 않은 질의 결과를 가지고 그룹화하고자 하는 대상을 찾아 비교를 한다. 그룹화를 위해 그룹키(group key)를 지정해 주 어 바인딩 변수를 처리하도록 하였다.
그룹핑 되지 않은 질의 결과를 가지고 그룹화하고자 하는 대상을 찾아 비교를 한다. 그룹화를 위해 그룹키(group key)를 지정해 주 어 바인딩 변수를 처리하도록 하였다. 그룹키는 그룹화하고 자 하는 대상에게 값을 할당해주는 것이다.
기존 XQuery 문법에서 groupby절을 도입하여 (그림 1)과 같이 EBNF(Extended Backus-Naur Form)를 정의하여 추 가하였다.
본 논문에서는 XQuery에 groupby 절을 도입한 질의 처 리기의 구현으로 데이터의 재구성과 집계처리를 위한 그룹 화 구성이 쉽도록 하였다. 기존의 SQL에처럼 groupby를 사 용하여 그룹화 및 다양한 레벨에서의 그룹화 그리고 여러 변수 및 집합 기반의 그룹화가 가능하도록 구현하였다. 본 논문에서 제안한 기법을 적용하기 위해서 XQuery에 group- by 절을 도입하여 EBNF를 제안하고, eXist 네이티브 XML 데이터베이스 기반의 XQuery 그룹화 질의 처리 시스템에서 groupby를 지원하는 기능을 추가하여 확장함으로써 group by 질의 처리가 가능하도록 하였다.
groupby value 노드는 그룹화 하고자 하는 대상(element)이며, values 노드는 groupby value의 하위 노드 를 말한다. 따라서 그룹화 처리 1단계로 groupby value를 비교 하여 그■룹키를 지정하는데 Node[0] 에서 Node[n]까지 중간 레 벨(Intermediate Level)의 노드들을 비교한다. 먼저 Node[0]의 groupby value와 Node[l]의 groupby value를 비교흐)■여 동일한 경우 동일한 그룹키를 준다.
본 절에서는 현재 XQuery 에서 지원되고 있지 않은 group by절을 도입한 그룹화 구성의 필요성에 대해서 알아 본다. 또한 현재 XQuery에서 지원되고 있지 않은 groupby 절을 도입한 구문과 group by절을 사용한 질의의 유형을 살 펴본다.
기존의 SQL에처럼 groupby를 사 용하여 그룹화 및 다양한 레벨에서의 그룹화 그리고 여러 변수 및 집합 기반의 그룹화가 가능하도록 구현하였다. 본 논문에서 제안한 기법을 적용하기 위해서 XQuery에 group- by 절을 도입하여 EBNF를 제안하고, eXist 네이티브 XML 데이터베이스 기반의 XQuery 그룹화 질의 처리 시스템에서 groupby를 지원하는 기능을 추가하여 확장함으로써 group by 질의 처리가 가능하도록 하였다. 향후 연구로는 XQuery 에서 groupby 질의를 고려하여 효율적인 질의 계획을 수립 할 수 있도록 확장 및 구현할 계획이다.
다만 groupby를 XQuery에 추가한다고 해서 기존의 XQuery에서 표현할 수 있는 모든 형태의 그룹화를 지원하지는 못한다. 즉 일부 의미가 분명하고 잘 정의된 그룹화만이 groupby절 에서 적용이 가능하게 되고 이들을 본 연구에서는 4가지 유 형으로 나누어 제안하였다.

성능/효과

둘째, 동일 레벨상의 컬럼에 대해서만 그룹화가 가능한 SQL과는 달리 임의의 레벨상의 바인딩 변수에 의한 그룹화가 가능하다. XML의 다양한 계층 구조 를 고려할 때 레벨에 구애받지 않는 그룹화가 반드 시 필요하다.
셋째, 내포된 FLVR식 안에 다시 내포된 FL'細식을 가 지는 복잡한 계층 구조의 XML문서를 쉽게 생성할수 있게 된다.

후속연구

본 논문에서 제안한 기법을 적용하기 위해서 XQuery에 group- by 절을 도입하여 EBNF를 제안하고, eXist 네이티브 XML 데이터베이스 기반의 XQuery 그룹화 질의 처리 시스템에서 groupby를 지원하는 기능을 추가하여 확장함으로써 group by 질의 처리가 가능하도록 하였다. 향후 연구로는 XQuery 에서 groupby 질의를 고려하여 효율적인 질의 계획을 수립 할 수 있도록 확장 및 구현할 계획이다.

참고문헌 (11)

XML(eXtensible Markup Language), http://www.w3.org/XML/
XQuery (XML Query Language), http://www.w3.org/XML/Query/
eXist(An Open Source Native XML Database), http://exist.sourceforge.net
XML Path Language (XPath) 2.0, http://www.w3.org/TR/2005/WD-xpath20- 20050404/
J. McHugh, S. Abiteboul, R. Goldman, D. Quass and J. Widom, 'Lore: A Database Management System for Semistructured Data', SIGMOD Record, 26(3), pp.54-66, September, 1997

상세보기
H. V. jagadish, Shurug Al-Khalifa, Adriane Chapman, Laks V.S. Lakshmanan, Andrew Nierman, Stelios Paparizos, Jignesh M Patel, Divesh Srivastava, Nuwee Wiwatwattana, Yuqing Wu and Cong Yu. 'TIMBER: A Native XML Database', VLDB Journal, Vol.11, Issue 4, pp.274-291, 2002

상세보기
D. Chatziantoniou and K. A. Ross, 'Querying multiple features of groups in relational databases', VLDB, pp.295-306, 1996
D. Chatziantoniou and K. A. Ross, 'Groupwise processing of relational queries', VLDB, pp.476-485, 1997
H. V. Jagadish, Laks V.S.Lakshmanan, Divesh Srivastava and Keith Thompson. 'TAX: A Tree Algebra for XML', In Proc. DBPL Conf., pp.149-164, Frascati, Italy, Sep. 2001
Stelios Paparizos, Shurug Al-Khalifa, H. V. Jagadish, Laks Lakshmanan, Andrew Nierman, Divesh Srivastava and Yuqing Wu, 'Grouping in XML', In: EDBT 2002 Workshop on XML-Based Data Management (XMLDM'02), pp.128-147, 2002
S. Chaudhuri, R. Kaushik and J.F. Naughton, 'On Relational Support for XML Publishing: Beyond Sorting and Tagging', SIGMOD, pp.611-622, 2003

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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