随着Internet的发展和计算系统向微型化嵌入式计算发展，XML越来越多被用于数据表示和数据交换中。原生 XML数据库能有效得组织和管理海量的XML数据，并提供成熟的数据库所应该提供的功能。本文在这样的背景下，讨论了原生 XML数据库的组成和功能，对原生 XML数据库底层服务：存储、缓存管理、索引、查询等部分的设计和实现进行了比较深入的探讨，并结合Native XML数据库的特点，对其底层服务进行了初步的实现。本文主要完成了以下工作： 1. 结合XML语言和原生XML数据库的特点，XML数据库的整体结构和功能进行了探讨，清晰的划分了数据库各个部分的结构和功能。 2. 借鉴并结合其他原生XML数据库的XML数据索引方式和传统关系数据库的索引，提出哈希路径索引，解决了索引的修改更新删除添加等相关问题，并给出了对基本哈希索引结构地进一步改进的措施，比较好地解决了XML数据库索引的问题。 3. 设计原生XML数据库底层服务各个部分，包括存储，缓存管理，索引和查询。有效解决了原生XML数据库主要部分的设计，探讨了各个部分设计中应该考虑的问题和解决的方法，为后面的具体实现提供理论参考和依据。 4. 实现原生XML数据库底层服务的主要部分：索引、查询和缓存管理，并给出了这些部分的UML类图和调用框图。完成了这些部分的结构设计和UML调用关系设计，给出了完整各个部分的类图。