随着Internet和Web应用的迅速发展,XML正取代HTML成为Web数据发布、集成、仓储和交换的标准,XML的出现和广泛应用带来了Web技术的革命,也为电子商务的新型解决方案提供了重要基础,同时XML在电子信息发布、数字图书馆、Web信息搜索和集成等领域都有广阔的应用前景.数据形式的多样化使得XML以半结构化数据的角色应用到这些领域中,为了有效地加工、分析和处理XML数据,研究者们提出了各种XML的查询语言和存储管理技术,以及XML数据的语义约束.利用关系数据库有效地管理XML文档、保持语义更新XML数据是扩展现有XML数据处理能力的重要方面,因此定义XML的语义、存储规则、更新操作并提供相应的实现技术,具有重要的理论价值和现实意义.从上述应用背景出发,该文从半结构化数据库的角度,考虑XML数据本身的语义约束,基于关系数据库技术,研究XML数据保持语义的存储技术;基于XML的规范化关系存储、XML范式,研究XML数据保持语义的更新技术.对XML数据的规范化存储、XML文档标注技术以及XML数据保持键约束的更新等方面进行了深入的研究和探讨,提出了有效的解决方案、关键算法和技术,并通过实验证明了这些方法的有效性.该文的主要贡献和创新之处总结如下:●基于XML键提出了一种将XML文档保持键约束地映射到关系数据库中的方法.实现了XML文档在关系数据库中的规范化存储,减少了XML数据的存储冗余,避免了操作异常,为保持键约束的更新奠定了基础.●基于XML数据的键约束和关系存储,分别以键节点和XML片段为不同的粒度,提出了XML数据的新型标注技术,建立了关系数据和XML节点之间的一一对应关系,由此可在被标注的XML视图上进行XML节点的快速定位.●基于XML文档在关系数据库中的规范化存储,研究了XML文档保持键约束的更新策略.通过把XML键约束映射为关系数据库中的函数依赖,在更新XML文档时,不但保持了XML文档本身的键约束,还使关系数据库和XML文档保持了一致.利用上述标注技术,快速定位更新位置,从而有效地实现了XML文档保持键约束的更新.更新的实现使得XML成为一种更加通用的数据表示及共享格式.●基于XML数据的键语义约束、DTD结构约束和XML范式,研究了直接在规范化XML文档上进行XML数据更新的策略.通过把XML键约束等价转换为XML函数依赖、对XML所满足的DTD进行无损分解,利用XML转换技术TREX进行被更新文档的规范化,以及更新后XML文档用户视图的转换.