一种XML Schema验证器的设计与实现

随着近几年SOA等领域的飞速发展，XML作为WebService所广泛使用的通用数据交换标准日益受到重视；但与此同时，由于XML具有大量的数据冗余，导致了对XML的处理效率难以提高，这个瓶颈也制约了SOA总体性能的进一步提高。随着XML数据量的飞速增长，开发更高性能的XML解析，验证以及转换等工具已成为业界的一个现实而且迫切的需要。XMLSchema验证技术作为W3C定义的验证XML文档标准规范，是处理XML数据所必须的基础设施，XMLSchema验证器的性能，稳定性和兼容性对整个XML处理过程都有着直接的影响，因此，我们有必要发展一个高性能，高可靠性的XMLSchema验证器。 本文围绕着设计和实现一个高效XMLSchema验证器展开，首先综合考虑用户不断发展的需求，并分析比较目前的同类软件，给出了XMLSchema验证器的详细设计需求；接下来为了完成这一目标，本文介绍了一个高效的XMLSchema验证器架构，将其分为Schema编译器和运行时XML验证器两部分，两个部分既能相对独立运作，也能紧密配合完成验证。 接下来本文重点分析了Schema编译器和运行时XML验证器这两部分的详细设计与实现；在Schema编译器部分，详细介绍了其设计结构及编译过程，并分析了其中由作者所实现的部分关键算法：在运行时XML验证器部分，作者设计并实现了一种创新的基于虚拟机技术的Schema虚拟机，并给出了其主要的验证算法。 在系统的优化方面，主要介绍了两个方面的优化：一个是内存管理方面的优化，通过作者所设计实现的一个高性能内存分配器，提高整个系统的内存操作性能；另一方面是指令级别的优化，作者利用最新的IntelC++Compiler10.1的一些新特性，对代码进行优化编译以提高性能。 文章的最后作者对本项目与一些主流的第三方Schema验证器进行了测试和分析。测试结果显示，本项目在大多数case中性能均领先于参测的同类软件，证明其最终的性能指标达到了设计的需求。