CN114817558A

CN114817558A - 一种构建子图模型进行图谱查询的方法

Info

Publication number: CN114817558A
Application number: CN202210364544.0A
Authority: CN
Inventors: 陈细平; 邓荣平; 李建民; 王辉; 廖宏玮
Original assignee: Hangzhou Half Cloud Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Half Cloud Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-07
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2042-04-07
Also published as: CN114817558B

Abstract

本发明公开了一种构建子图模型进行图谱查询的方法，包括以下步骤：S1、创建查询：在图谱预览模块中创建某个子图查询的场景，确定子图查询的名称并选择需要查询的图谱；S2、在子图创建模块中构建子图模型；S3、在子图运行模块中运行子图模型并获取查询结果；S33、后台结果查看：以图谱关系和json格式两种方式在***的图谱探索页面进行结果输出和展示。本发明中，通过支持创建子图查询，实现在复杂的大图谱中选择小范围的区域关系进行图谱数据的查询，不需要额外后台创建新的图谱，也不影响其他子图查询，也不需要查询人员需要专业的图数据库脚本知识就能满足精细化，准确化的定位查询。

Description

一种构建子图模型进行图谱查询的方法

技术领域

本发明涉及图数据库技术领域，尤其涉及一种构建子图模型进行图谱查询的方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，以深度学***更高，更加接近于人类的认知思维，知识图谱技术的基础就是图数据库，得益于知识图谱的发展图数据库也得到了飞跃的发展，图数据库是以点、边为基础存储单元，以高效存储、查询图数据为设计原理的数据管理***，图概念对于图数据库的理解至关重要，图是一组点和边的集合，“点”表示实体，“边”表示实体间的关系，在图数据库中，数据间的关系和数据本身同样重要，它们被作为数据的一部分存储起来，这样的架构使图数据库能够快速响应复杂关联查询，因为实体间的关系已经提前存储到了图数据库中，图数据库可以直观地可视化关系，是存储、查询、分析高度互联数据的最优办法。

目前大多数的图谱的构建是通过工具或自己开发的图谱平台进行实体和关系的构建，并建立好实体和关系映射将关系数据库或文本数据到导入图数据库中，但是，在进行图数据查询的时候往往是选择某个实体进行查询或是全量索引查询，首先，这种方式的处理过程只能查询实体，查询展示的时候只显示查询到的这类实体，而且如果某个实体的关系很多，进行展开的话会铺满电脑浏览器输出结果查询页面，导致无法有效的识别；

其次，如果图谱中数据量特别大，进行全量索引查询，即便图数据具有比关系数据库优秀的查询性能也会大打折扣，且很多情况下，我们可能只需要查询整个大的图谱中的成百上千个实体关系中某一个实体和这个实体与另一个实体的一个关系的数据，其他的关系和实体不需要进行查看，这时候就需要缩小查询的范围。

因此，虽然目前有很多图数据库都会提供专业的查询工具和展示界面，但需要用户具有专业的图数据库的脚本编写能力和图数据库的使用经验，而且在使用上不能完全解决用户在不同业务场景上的具体功能需求。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种构建子图模型进行图谱查询的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种构建子图模型进行图谱查询的方法，包括以下步骤：

S1、创建查询：在图谱预览模块中创建某个子图查询的场景，确定子图查询的名称并选择需要查询的图谱；

S2、在子图创建模块中构建子图模型：S21、图谱关系拾取：对图谱中某条关系进行拾取，并在子图界面中获取与这条关系相关联的两个实体信息；

S22、实体组合：在进行多条关系的拾取时，对于重复的实体，需要进行实体合并去重，而重复的实体的关系则会自动合并；

S23、实体属性过滤和关系属性过滤：在子图实体和关系确定后，分别对实体和关系的属性进行选择性过滤，包括等于、不等于、包含、不包含四种过滤条件选择，并设置属性条件过滤的数值，完成子图模型配置；

S3、在子图运行模块中运行子图模型并获取查询结果：S31、运行子图查询：子图模型配置完毕后，进行子图模型运行，子图运行模块对子图的实体、关系和属性的参数配置进行逻辑验证，运行通过则会进行图数据查询，运行失败则进行失败提示；

逻辑验证首先从起始点开始，根据起始点实体的英文名标识去总图中匹配总图中该实体是否存在，验证存在就继续验证子图中起始点实体的连接关系是否在总图中存在，验证通过就继续验证子图中起始点关联的另一端实体在总图中是否存在，依次验证下去，确保子图的逻辑关系是匹配总图的；

再获取属性字段配置的参数值，验证实体和关系的属性字段的参数设置，验证该属性是否属于本实体或本关系，验证数值型字段填写的值是否是数值型的，验证字符串类型是否有空格、是否空字符串，验证属性字段的过滤条件是否填写；

S32、图谱语句查询：子图模型运行通过后，通过图谱语句转换器将子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图谱查询语句，并转入图数据库进行查询，通过图数据库运行转换后的图谱查询语句，并将查询结果保存在内部缓存器模块中；

S33、后台结果查看：以图谱关系和json格式两种方式在***的图谱探索页面进行结果输出和展示。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S31中，首先，要检验子图模型的配置是否正确，如果存在重复或者孤立的实体、重复的关系都会导致运行失败，其次，要检验实体是否配置起始点和结束点，最后，要检查实体属性和关系属性配置的过滤条件是否合格，所有条件满足后子图模型才会运行通过。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述图谱预览模块用于在图谱探索页面展示总图和子图的实体和关系，在总图中选择需要查询的部分关系和实体，在子图中进行输出展示。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述子图创建模块用于对总图中实体和关系进行拾取，并展现在子图区域中，子图区域中重复的实体可以进行合并操作，并对不同类型关系的输出结果进行交集、并集和差集处理，以及创建虚拟实体进行实体筛选。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述子图运行模块用于查询配置的子图模型，通过设置实体和关系的属性过滤条件，运行得到查询结果，并以图谱关系和json格式两种方式进行输出展示。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括图关系存储器，所述图关系存储器用于存储子图模型的实体、关系和过滤参数条件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述图谱语句转换器用于把子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图数据库能够识别的图谱查询语句。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括内部缓存器模块，所述内部缓存器模块用于对查询结果进行内存存储并返回到图谱探索页面。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中，首先，通过选择总图谱中的子图实体和关系缩小查询的范围，其次，可以设置实体和关系的属性过滤条件可以精准定位到要查询的关系数据，经过合规性检验确认后进行转换查询，最后，结合图关系存储器、图谱语句转换器，将转换成图数据查询语句到数据库中查询数据并以图谱关系和json格式两种方式在前端进行展示，通过支持创建子图查询，实现在复杂的大图谱中选择小范围的区域关系进行图谱数据的查询，不需要额外后台创建新的图谱，也不影响其他子图查询，也不需要查询人员需要专业的图数据库脚本知识就能满足精细化，准确化的定位查询。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的局部结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的实体和关系的第一示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的实体和关系的第二示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的图谱关系示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的一种构建子图模型进行图谱查询的方法的json格式示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种构建子图模型进行图谱查询的方法，包括以下步骤：

S1、创建查询：在图谱预览模块中创建某个子图查询的场景，确定子图查询的名称并选择需要查询的图谱，比如创建一个“公交子线路查询”，选择“公交线路图”图谱；

其中，图谱预览模块用于在电脑浏览器登录的本***的图谱探索页面展示总图和子图的实体和关系，在总图中选择需要查询的部分关系和实体，在子图中进行输出展示；

S2、在子图创建模块中构建子图模型，其中，子图创建模块用于对总图中实体和关系进行拾取，并展现在子图区域中，子图区域中重复的实体可以进行合并操作，并对不同类型关系的输出结果进行交集、并集和差集处理，以及创建虚拟实体进行实体筛选；

S21、图谱关系拾取：对图谱中某条关系进行拾取，并在子图界面中获取与这条关系相关联的两个实体信息，比如在“公交线路图”的总图谱中选择站点和路线的“包含”关系，就会在子图中出现“站点”-(包含)-“路线”的实体和关系图。

S22、实体组合：在进行多条关系的拾取时，对于重复的实体，需要进行实体合并去重，实体的关系会自动合并，比如在子图中如果有两个“站点”实体，可以对该两个“站点”实体进行合并处理；

S23、实体属性过滤和关系属性过滤：在子图实体和关系确定后，分别对实体和关系的属性进行选择性过滤，包括等于、不等于、包含、不包含四种条件选择，并设置属性条件过滤的数值，完成子图模型配置；

对于实体属性过滤，比如在“站点”-(包含)-“路线”的子图中，选择“路线”，在属性“名称”中设置等于“100路”(交底中提到，比如人的实体有“姓名”、“性别”的属性就可以进行选择过滤，建议换成与例子相关的，如路线的实体有“名称”或者“**”的属性)，就是查询路线名称是100路的公交线路相关的信息数据；

对于关系属性过滤，比如在“站点”-(包含)-“路线”的子图中，选择“包含”关系，在属性“状态”中设置等于“运行中”；

S3、在子图运行模块中运行子图模型并获取查询结果，其中，子图运行模块用于查询配置的子图模型，通过设置实体和关系的属性过滤条件，运行得到查询结果，并以图谱关系和json格式两种方式进行输出展示：

S31、运行子图查询：子图模型配置完毕后，进行子图模型运行，子图运行模块对子图的实体、关系和属性的参数配置进行逻辑验证，运行通过则会进行图数据查询，运行失败则进行失败提示，具体的，首先，要检验子图模型的配置是否正确，如果存在重复或者孤立的实体、重复的关系都会导致运行失败，其次，要检验实体是否配置起始点和结束点，最后，要检查实体属性和关系属性配置的过滤条件是否合格，所有条件满足后子图模型才会运行通过，并通过图关系存储器存储子图模型的实体、关系和过滤参数条件；

其中，逻辑验证首先从起始点开始，根据起始点实体的英文名标识去总图中匹配总图中该实体是否存在，验证存在就继续验证子图中起始点实体的连接关系是否在总图中存在，验证通过就继续验证子图中起始点关联的另一端实体在总图中是否存在，然后依次验证下去，确保子图的逻辑关系是匹配总图的，再获取属性字段配置的参数值，验证实体和关系的属性字段的参数设置，验证该属性是否属于本实体或本关系，验证数值型字段填写的值是否是数值型的，验证字符串类型验证是否超出最大限制是否有空格、是否空字符串、验证属性字段的过滤条件是否填写等，逻辑验证的目的帮助使用者及时发现配置错误，并且避免将错误的查询语句放到图数据库去执行占用图数据资源；

S32、图谱语句查询：子图模型运行通过后，通过图谱语句转换器将子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图谱查询语句，并转入图数据库进行查询，通过图数据库运行转换后的图谱查询语句，并将查询结果保存在内部缓存器模块中，其中，图谱语句转换器用于把子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图数据库能够识别的图谱查询语句；

具体的，比如“站点”-(包含)-“路线”的子图中查询路线名称是100路的数据，通过图谱语句转换器将其转换为图谱查询语句；

S33、后台结果查看：以图谱关系和json格式两种方式在***的图谱探索页面展示查询结果，具体的，还包括内部缓存器模块，内部缓存器模块用于对查询结果进行内存存储并返回到图谱探索页面。

进一步地，本实施例提供一种构建“公交子线路”子图模型进行图谱查询的方法，包括以下步骤：

S1、创建查询：本***图谱搜索的页面点“创建查询”按钮，在弹出框中名称填入“公交子线路查询”，在图谱下拉框中选择“公交线路图”图谱，点“确定”按钮，然后弹出“公交子线路查询”的页面，在该页面中分为上下两部分，下部分是总图预览，展示“公交线路图”图谱的全部实体和关系，上部分是子图预览，展示子图的实体、关系和工具栏；

S2、创建子图：在“公交子线路查询”的页面中鼠标点击子图部分工具栏中的“拾取”按钮，然后鼠标单击总图中“站点”与“线路”的“包含”关系连线，则会在子图区域中出现“线路”(实体名)—“包含”(关系名)—“站点”(实体名)的实体和关系，再重复上述操作选中“公交公司”和“线路”的“拥有”关系拾取到子图区域中，此时，子图区域中就有“线路”(实体名)—“包含”(关系名)—“站点”(实体名)和“公交公司”(实体名)—拥有”(关系名)—“线路”(实体名)两条关系和四个实体，如图3所示；

S3、实体组合：在步骤S2中获知子图区域出现了2个关系和2个“线路”实体，则需要把重复的实体进行合并，按住shift键，鼠标选中子图区域中的2个“线路”点“组合”按钮即可把两个“线路”实体合并为一个实体，关系连线自动连接过去，形成“公交公司”(实体名)—“拥有”(关系名)—“线路”(实体名)—“包含”(关系名)—“站点”的子图，如图4所示；

S4、实体属性过滤和关系属性过滤：在子图界面创建好实体和关系确后，可以通过在实体和关系的属性上添加查询条件过滤更精确的数据，鼠标选中“线路”实体，子图界面右边出现参数配置界面，然后在“线路名称”属性下选择过滤条件“等于”并在下方的输入框中输入“100”，这就是查询线路名称为100路的公交线路，关系属性过滤配置与实体实行过滤操作一样，暂不设置，属性过滤条件包括“等于”、“不等于”、“包含”、“不包含”四种，“等于”和“不等于”属于精确匹配子查询值相等或不等的数据，包含是模糊查询，只要属性字段中含有这个值就全部查询出来，比如，设置“包含”条件值是“100”，那么“10000”，“1100”这种值也会查出来。

S5、运行子图查询：“公交子线路查询”子图模型配置完毕后，鼠标选中“公交公司”实体，在右边的属性界面中选择“起始点”设置“公交公司”为查询的起始点，然后，鼠标点“运行”按钮，子图运行模块会对子图的实体、关系和属性的参数配置进行逻辑验证，验证通过则会进行图数据查询，验证失败则进行失败提示，子图查询的具体过程，首先，要检验子图模型的配置是否正确，如果存在重复或者孤立的实体、重复的关系都会导致运行失败，其次，要检验实体是否配置起始点和结束点，最后，要检查属性配置的参数条件是否合格，所有条件满足后子图模型才会验证通过并提交给图谱语句转换器，在验证过程中子图查询模块会把子图的实体、关系和过滤参数条件通过图关系存储器存储在业务数据库中；

S6、图谱语句查询：子图模型运行通过后，通过图谱语句转换器将子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图谱查询语句，并转入图数据库进行查询，通过图数据库运行转换后的图谱查询语句，并将查询结果返回给内部缓存器模块，其中，图谱语句转换器用于把子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图数据库能够识别的图谱查询语句；

具体的，“公交子线路查询”中配置的查询路线名称是100路的数据，通过图谱语句转换器将其转换为：

“MATCH(RES_1_GONGJIAOGONGSI:GONGJIAOGONGSI)<-[RES_2_GJYONGYOUXL:GJYONGYOUXL]-(RES_3_ROUTE:ROUTE)<-[RES_4_XLBAOHANZD:XLBAOHANZD]-(RES_5_SITE:SITE)WHERE 1＝＝1AND RES_3_ROUTE.NAME＝＝'100'RETURNRES_1_GONGJIAOGONGSI,RES_2_GJYONGYOUXL,RES_3_ROUTE,RES_4_XLBAOHANZD,RES_5_SITE”的查询语句；

S7、结果查看：图数据库查询得到的结果以json格式传给内部缓存器模块，内部缓存器模块把结果返回给图谱探索的子图查询界面,json是一种轻量级的数据交换格式，图数据库以json格式作为原始数据格式进行返回，一个实体一条记录，一个关系一条记录，以纯文本的方式输出，子图查询的前端界面“结果输出”框中有两个按钮

和

第一个按钮是把json格式的数据转换为图谱的实体与关系的方式进行展示如图5所示，第二个按钮是把json格式以列表的方式直接输出如图6所示。

本发明中，首先，通过选择总图谱中的子图实体和关系缩小查询的范围，其次，可以设置实体和关系的属性过滤条件可以精准定位到要查询的关系数据，经过合规性检验确认后进行转换查询，最后，结合图关系存储器、图谱语句转换器，将转换成图数据查询语句到数据库中查询数据并以图谱关系和json格式两种方式在前端进行展示，通过支持创建子图查询，实现在复杂的大图谱中选择小范围的区域关系进行图谱数据的查询，不需要额外后台创建新的图谱，也不影响其他子图查询，也不需要查询人员需要专业的图数据库脚本知识就能满足精细化，准确化的定位查询。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，在步骤S31中，首先，要检验子图模型的配置是否正确，如果存在重复或者孤立的实体、重复的关系都会导致运行失败，其次，要检验实体是否配置起始点和结束点，最后，要检查实体属性和关系属性配置的过滤条件是否合格，所有条件满足后子图模型才会运行通过。

3.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，所述图谱预览模块用于在图谱探索页面展示总图和子图的实体和关系，在总图中选择需要查询的部分关系和实体，在子图中进行输出展示。

4.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，所述子图创建模块用于对总图中实体和关系进行拾取，并展现在子图区域中，子图区域中重复的实体可以进行合并操作，并对不同类型关系的输出结果进行交集、并集和差集处理，以及创建虚拟实体进行实体筛选。

5.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，所述子图运行模块用于查询配置的子图模型，通过设置实体和关系的属性过滤条件，运行得到查询结果，并以图谱关系和json格式两种方式进行输出展示。

6.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，还包括图关系存储器，所述图关系存储器用于存储子图模型的实体、关系和过滤参数条件。

7.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，所述图谱语句转换器用于把子图的实体、关系和属性的参数配置转换为图数据库能够识别的图谱查询语句。

8.根据权利要求1所述的一种构建子图模型进行图谱查询的方法，其特征在于，还包括内部缓存器模块，所述内部缓存器模块用于对查询结果进行内存存储并返回到图谱探索页面。