Obsługa grafów Języka Gremlin w usłudze Azure Cosmos DB i zgodność z funkcjami tinkerPop

DOTYCZY: Gremlin

Usługa Azure Cosmos DB obsługuje język przechodzenia grafu apache Tinkerpop znany jako Gremlin. Język Gremlin służy do tworzenia jednostek grafu (wierzchołków i krawędzi), modyfikacji właściwości w ramach tych elementów, wykonywania zapytań i przejść oraz usuwania elementów.

Aparat programu Graph usługi Azure Cosmos DB uważnie śledzi specyfikację kroków przechodzenia apache TinkerPop , ale istnieją różnice w implementacji specyficznej dla usługi Azure Cosmos DB. W tym artykule przedstawiono szybki przewodnik po języku Gremlin i wyliczenie funkcji języka Gremlin obsługiwanych przez interfejs API dla języka Gremlin.

Zgodne biblioteki klienckie

W poniższej tabeli przedstawiono popularne sterowniki Gremlin, których można użyć do usługi Azure Cosmos DB:

Obsługiwane obiekty grafu

TinkerPop jest standardem, który obejmuje szeroki zakres technologii grafów. Dlatego ma standardową terminologię do opisywania, jakie funkcje są udostępniane przez dostawcę grafu. Usługa Azure Cosmos DB zapewnia trwałą, zapisywalną bazę danych grafów o dużej współbieżności, którą można podzielić na partycje w wielu serwerach lub klastrach.

W poniższej tabeli wymieniono funkcje struktury TinkerPop wdrażane przez usługę Azure Cosmos DB:

Format przewodu Gremlin

Usługa Azure Cosmos DB używa formatu JSON podczas zwracania wyników z operacji języka Gremlin. Usługa Azure Cosmos DB obecnie obsługuje format JSON. Na przykład poniższy fragment kodu przedstawia reprezentację wierzchołka JSON zwróconą do klienta z usługi Azure Cosmos DB:

  {
    "id": "a7111ba7-0ea1-43c9-b6b2-efc5e3aea4c0",
    "label": "person",
    "type": "vertex",
    "outE": {
      "knows": [
        {
          "id": "3ee53a60-c561-4c5e-9a9f-9c7924bc9aef",
          "inV": "04779300-1c8e-489d-9493-50fd1325a658"
        },
        {
          "id": "21984248-ee9e-43a8-a7f6-30642bc14609",
          "inV": "a8e3e741-2ef7-4c01-b7c8-199f8e43e3bc"
        }
      ]
    },
    "properties": {
      "firstName": [
        {
          "value": "Thomas"
        }
      ],
      "lastName": [
        {
          "value": "Andersen"
        }
      ],
      "age": [
        {
          "value": 45
        }
      ]
    }
  }

Właściwości używane w formacie JSON dla wierzchołków opisano poniżej:

Każda właściwość może przechowywać wiele wartości w tablicy.

Krawędź zawiera następujące informacje, aby pomóc w nawigacji do innych części grafu.

Kroki w środowisku Gremlin

Teraz przyjrzyjmy się krokom w środowisku Gremlin obsługiwanym przez usługę Azure Cosmos DB. Aby uzyskać pełną dokumentację dotyczącą języka Gremlin, zobacz odwołanie do struktury TinkerPop.

Aparat zoptymalizowany pod kątem zapisu oferowany w usłudze Azure Cosmos DB obsługuje domyślnie automatyczne indeksowanie wszystkich właściwości w wierzchołkach i krawędziach. W związku z tym zapytania z filtrami, zapytania zakresu, sortowanie lub agregacje na dowolnej właściwości są przetwarzane z indeksu i skutecznie obsługiwane. Więcej informacji na temat działania indeksowania w usłudze Azure Cosmos DB znajduje się w dokumencie dotyczącym indeksowania niezależnie od schematu.

Różnice w zachowaniu

• Aparat programu Graph w usłudze Azure Cosmos DB uruchamia przechodzenie według zakresu, podczas gdy tinkerPop Gremlin jest najpierw szczegółowy. To zachowanie zapewnia lepszą wydajność w skalowalnym poziomie systemie, takim jak Usługa Azure Cosmos DB.

Nieobsługiwane funkcje

• Kod bajtowy języka Gremlin to specyfikacja przechodzenia przez graf niezależna od języka programowania. Usługa Azure Cosmos DB Graph nie obsługuje go jeszcze. Użyj metody GremlinClient.SubmitAsync() do przekazania przechodzenia jako ciągu tekstowego.

• property(set, 'xyz', 1) ustawienie kardynalności nie jest obecnie obsługiwane. Użycie w zamian parametru property(list, 'xyz', 1). Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Właściwości wierzchołka za pomocą narzędzia TinkerPop.

• Krok match() nie jest obecnie dostępny. Ten krok zapewnia funkcje deklaratywnego wykonywania zapytań.

• Obiekty jako właściwości wierzchołków lub krawędzi nie są obsługiwane. Właściwości mogą być tylko typami pierwotnymi lub tablicami.

• Sortowanie według właściwości order().by(<array property>) tablicy nie jest obsługiwane. Sortowanie jest obsługiwane tylko według typów pierwotnych.

• Typy JSON inne niż pierwotne nie są obsługiwane. Użyj stringtypów , numberlub true/false . null wartości nie są obsługiwane.

• Serializator GraphSONv3 nie jest obecnie obsługiwany. Użyj GraphSONv2 klas Serializer, Reader i Writer w konfiguracji połączenia. Wyniki zwrócone przez usługę Azure Cosmos DB dla języka Gremlin nie mają tego samego formatu co format GraphSON.

• Wyrażenia i funkcje lambda nie są obecnie obsługiwane. Obejmuje .map{<expression>}to funkcje , .by{<expression>}i .filter{<expression>} . Aby dowiedzieć się więcej, i dowiedzieć się, jak przepisać je przy użyciu kroków języka Gremlin, zobacz A Note on Lambdas (Uwaga w usłudze Lambdas).

• Transakcje nie są obsługiwane ze względu na rozproszony charakter systemu. Skonfiguruj odpowiedni model spójności na koncie gremlin, aby "odczytywać własne zapisy" i używać optymistycznej współbieżności w celu rozwiązania konfliktowych zapisów.

Znane ograniczenia

• Wykorzystanie indeksu dla zapytań Języka Gremlin z krokami przechodzenia środkowego.V(): obecnie tylko pierwsze .V() wywołanie przechodzenia będzie używać indeksu do rozpoznawania wszelkich dołączonych filtrów lub predykatów. Kolejne wywołania nie skonsultują się z indeksem, co może zwiększyć opóźnienie i koszt zapytania.

Przy założeniu, że indeksowanie domyślne, typowe zapytanie języka Gremlin rozpoczynające się od .V() kroku będzie używać parametrów w dołączonych krokach filtrowania, takich jak .has() lub .where() w celu optymalizacji kosztów i wydajności zapytania. Na przykład:

g.V().has('category', 'A')

Jeśli jednak w zapytaniu Gremlin znajduje się więcej niż jeden .V() krok, rozwiązanie danych dla zapytania może nie być optymalne. Weź pod uwagę następujące zapytanie jako przykład:

g.V().has('category', 'A').as('a').V().has('category', 'B').as('b').select('a', 'b')

To zapytanie zwróci dwie grupy wierzchołków na podstawie ich właściwości o nazwie category. W takim przypadku tylko pierwsze wywołanie g.V().has('category', 'A') użyje indeksu, aby rozpoznać wierzchołki na podstawie wartości ich właściwości.

Obejściem tego zapytania jest użycie kroków podrzędnych, takich jak .map() i union(). Wynika to z poniższego przykładu:

// Query workaround using .map()
g.V().has('category', 'A').as('a').map(__.V().has('category', 'B')).as('b').select('a','b')

// Query workaround using .union()
g.V().has('category', 'A').fold().union(unfold(), __.V().has('category', 'B'))

Wydajność zapytań można przejrzeć przy użyciu kroku języka GremlinexecutionProfile().

Następne kroki

• Rozpocznij tworzenie aplikacji grafu przy użyciu zestawów SDK firmy Microsoft
• Dowiedz się więcej na temat obsługi grafów w usłudze Azure Cosmos DB