随着Internet的快速发展,XML作为Internet上数据表示和数据交换的新标准,已经迅速贯穿于Internet应用的各个领域之中。然而,面对大量的xml文档,如何对它们进行存储、查询和分析变得越来越重要,这也就需要一个良好支持XML数据的数据库。为此,传统的数据库厂商纷纷提供各种支持XML数据的扩展和插件,同时,为XML数据管理量身打造的原生XML数据库系统也不断涌现。其中原生XML数据库在处理层次关系丰富、结构化程度不高的应用时具有独特的优势,在近几年得到了研究者的广泛关注。然而,从数据库的角度,现有的原生XML数据库产品还远非完善。对数据更新的支持不足一直是其最大的弱项之一,原生XML数据库系统中的XML事务处理及并发控制技术有待加强。目前关于XML事务处理与并发控制的研究尚处于起步阶段,缺乏一个成熟的事务模型。本文基于传统的事务管理理论,提出基于文档树和活动树实例的面向XML事务处理的数据模型,并定义了事务对XML文档树的操作集。本文还通过对传统恢复理论日志技术进行相应的扩展和改进,设计了非缓冲型逻辑和物理日志,并考虑XML的存储特性,初步设计了统一控制内存缓冲区与磁盘数据同步的检查点机制,以及备份机制。在XML数据库并发控制方面,本文从传统视图可串行性概念引申出了XML事务可串行性概念,并定义XML事务操作冲突和冲突检测方法。最后基于本文提出的XML事务模型、操作集与可串行化理论,提出一种基于导航的并发加锁协议机制(XL)以及锁模型,并验证在此锁协议机制下的调度是可串行化调度,在此基础上,对锁的申请、释放和升级过程,以及死锁的解决方法、事务的撤销方法等进行了阐述。