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P2 Supporting Descendants in SIMD-Accelerated JSONPath

在 SIMD 加速的 JSONPath 中支持 descendant
ASPLOS Proceedings of the 28th ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, Volume 42023匹配度 1/10 · 该论文聚焦于 SIMD 加速的流式 JSONPath 查询处理,核心是深度栈自动机与领域特定语言实现,属于程序语言/自动机与数据处理的交叉,但未涉及静态分析、LLM/Agent、浮点程序分析或贝叶斯程序分析,与用户研究画像几乎没有直接交集。引用 4 inbox
Mateusz Gienieczko, Filip Murlak, Charles Paperman
crossref: 2026-09-12

AI 速览

一句话:提出基于深度栈自动机的模块化方法,在保持 SIMD 加速的同时为流式 JSONPath 增加 descendant 支持。

流式 JSON 查询中,现有 SIMD 加速方法能快速跳过大量无关文档片段,但不支持 descendant 轴,导致许多真实查询无法表达或需改写。本文研究支持 child、descendant、通配符和标签的 JSONPath 片段,提出基于深度栈自动机的模块化方案:由状态驱动分类器产生事件流,自动机处理事件,并在当前计算阶段快速跳过无关输入。作者用 Rust 实现并和当前最佳方法比较。实验表明,该方法能支持 descendant 且不牺牲性能,许多自然查询改用 descendant 表达后性能显著提升。

问题
现有 SIMD 加速的流式 JSONPath 查询不支持 descendant 轴,限制了可表达的真实查询,并可能迫使采用低效改写。
方法
针对含 child、descendant、通配符和标签的 JSONPath 片段,提出深度栈自动机配合状态驱动分类器,以事件流方式处理并快速跳过无关文档部分。
评估
在 Rust 中实现并与当前最佳 SIMD 方案对比,验证支持 descendant 的同时不损失性能,且用 descendant 重写自然查询常带来显著加速。
原文摘要(Abstract)

Harnessing the power of SIMD can bring tremendous performance gains in data processing. In querying streamed JSON data, the state of the art leverages SIMD to fast forward significant portions of the document. However, it does not provide support for descendant, which excludes many real-life queries and makes formulating many others hard. In this work, we aim to change this: we consider the fragment of JSONPath that supports child, descendant, wildcard, and labels. We propose a modular approach based on novel depth-stack automata that process a stream of events produced by a state-driven classifier, allowing fast forwarding parts of the input document irrelevant at the current stage of the computation. We implement our solution in Rust and compare it with the state of the art, confirming that our approach allows supporting descendants without sacrificing performance, and that reformulating natural queries using descendants brings impressive performance gains in many cases.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot10107,
  title = {Supporting Descendants in SIMD-Accelerated JSONPath},
  author = {Mateusz Gienieczko and Filip Murlak and Charles Paperman},
  booktitle = {ASPLOS},
  year = {2023},
  doi = {10.1145/3623278.3624754}
}