XML is rapidly emerging as the most widely adopted technology for information representation and exchange in Web-based information systems. Main features of XML are related to the use of tags for defining nested document structures and to the introduction of document types called DTD in describing the structure of documents. Due to the lack of definition features and constraints with DTD, XML Schema has emerged as a powerful type building mechanism. Similar to a schema evolution in conventional databases, XML schema is subject to change in document structure which calls for an efficient schema evolution management strategies. Different from the evolution management in conventional databases, evolutions in XML schema are characterized by its hierarchical nature of document and various type changes in the hierarchy. The size of document data to be shared by a large number of users across the Internet can hardly justify the version control of schema evolution management widely adopted in conventional databases. For this and more, an efficient strategy is required to solve the XML-specific problems. In this thesis, we propose a strategy for XML schema evolution management based on schema mutation in that an up-to-date schema is maintained and documents are transformed according to the new schema. For this we have defined a set of XML-schema evolution rules each of which implements an automatic document transformation action. The document transformation rules are defined based on a set of well-classified XML schema type changes. The rule actions convert the old XML documents into the new documents according to the change in XML schema format.
XML 문서를 정의함에 있어서 타입, 네임스페이스, 그리고 생성 제한 규칙(occurrence constraints)을 갖춘 XML Schema의 효과적인 타입 구축 메커니즘이 W3C에 의해 제안 되어졌다. 이 정의 메커니즘은 기존의 DTD(Document Type Definition)의 단점을 극복함으로써 급속하게 이를 대처해 가고 있다. 그러나 XML 문서 정의 도구로써 XML Schema는 고전 데이터베이스에서 스키마 진화(schema evolution)와 유사하게, XML Schema의 진화에 대한 연구가 필요하다. 이런 특정한 영역에서의 스키마 진화 이슈는 XML 문서의 트리 구조 특성과 시간의 흐름에 따라 문서 구조 진화 추적 시 처리할 데이터 크기로 특징화 될 수 있다. 이러한 스키마 진화 문제 해결하는 방법으로써 크게 두 가지로 나누어 진다. 즉, 버전 제어와 데이터 변환이다. 버전 제어는 여러 버전의 응용 프로그램이 이들 각각에 맞는 버전의 데이터를 가질 수 있으므로 기존 프로그램의 특별한 수정 없이 동작되어 질 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 기법은 여러 버전의 데이터의 저장에 따른 대규모의 저장 오버헤드와 더불어 많은 계산 시간을 요한다. 더욱이 인터넷을 통해 공유되야 하는 여러 버전의 XML문서들은 대량 문서량으로 인해 통신 오버헤드를 발생시킨다.
그래서 본 논문에서 제안한 XML Schema 진화 관리 정책은 최종(up-to-data)스키마 버전을 유지한다. 이러한 정책은 진화 이전의 XML Schema로 정의된 대규모의 XML 문서들에 의한 관리 메커니즘이 요구된다 .이를 위해서 XML 스키마 타입 변화의 분류를 바탕으로 변환 규칙(transformation rules)를 제안하였다. XML Schema를 하나의 타입 정의 집합으로 간주함으로써, 하나의 XML Schema 진화는 이를 각 타입들의 변화로 이루어진다. 그래서 타입의 변화들은 XML Schema의 두 가지 타입 정의 메커니즘인 simpleType과 complexType으로 크게 분류된다. 이러한 타입 변화 분류를 바탕으로 문서 변환 규칙이 정의된다. 그리고 제안된 알고리즘을 통해서 XML 문서 트리 구조에서 루트 노드(root node)에서 리프 노드(leaf node)까지 각 노드에서 변환 규칙을 적용해서, 마지막으로 최종 XML Schema에 부합하는 XML 문서들을 얻는다.
