图数据管理与挖掘-第六讲 知识图谱与图数据库（2）-北京大学2021暑期-邹磊教

PART 1：RDF图数据模型 & SPARQL查询语言

RFG图（边==主谓宾的线）

RDF字面值（只出现在客体）

RDF空白节点（用来引入更多元的关系、结构化数据值）

RDF Schema （RDFS）

有一些核心类，核心属性，便于定义一套通用的基础定义工具

SPARQL查询语言

SPARQL语法

from/from named 默认图/指定图

查询方式：

最基本：三元组模式<每个元素内部都允许出现变量V>

【图模式】的递归定义

（基本图模式只是其中的一种）

【组图模式】【联合图模式】

操作符优先级（高到低）：

• （group）
• UNION
• AND
• OPTIONAL（左结合）
• FILTER

图模式二叉树示例

SPARQL结果修饰

• 选择
• 投影（会去重）
• 并集
• 要求相容：属性数目相同（同元）且一一对应
• 差集
• 要求相容
• 笛卡尔积
• 自然连接⋈：在某个公共属性B伤相等的所有元组的去重组合
• θ连接：从两个关系的广义笛卡尔积中选取给定属性间满足一定条件的元组
• θ是算术比较符，它为等号时该运算可称为等值连接
• 外连接：避免自然连接时因失配导致信息丢失，在其中一个表设置一个悬挂空行，和另一个表的任何一个未匹配元组都能匹配
• 外连接=自然连接+未匹配元组
• 分为左外/右外/全外连接，X外即为加上X侧表中的未匹配元组
• 外连接不满足结合律

匹配

匹配的互相兼容

图模式在RDF数据集上的执行结果：

新特性：属性路径、联邦查询（分布式）

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PART 2：属性图模型和Cypher查询语言

背景：neo4j

和三元组的区别：属性图中的点只可能是实体，不存在属性值的点

值

图

表

查询示例

<介绍了一系列cypher中的子句，原理和前面的类似，只不过因为这两个模型的固有差异所以看起来会有一些不同>

Cypher语言语法

• 表达式
• 图模式
• 点模式：三元组 (a, L, P) ，对应于所查询的店的【变量名，标签集合，在属性上需要满足的条件】
• 关系模式：五元组 (d, a, T, P, I) ，对应于所查询关系的【方向，变量名，需要满足的边类型集合，在边属性上需要满足的条件，可以对应多少条边】
• 子句（table to table的函数）
• 查询（子句的组合+RETURN结尾，或他们的并）

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PART 3：TinkerPop图计算框架与Gremlin图遍历语言及遍历机

背景

和SPARQL不一样：是函数式语言，需要指定各种操作过程

<讲了这种复杂但灵活的图遍历语言的多种遍历模式>