JanusGraph对于Gremlin查询语言的介绍

Gremlin Query Language

Gremlin是JanusGraph的查询语言，用于从图形中检索数据和修改数据。Gremlin是一种面向路径的语言，它简洁地表达了复杂的图遍历和变异操作。Gremlin是一种函数语言，遍历操作符被链接在一起形成类似路径的表达式。例如，“从赫拉克勒斯出发，遍历到他父亲，然后是他父亲的父亲，并返回祖父的名字。”

Gremlin是ApacheTingerpop的一个组件。它是独立于JanuGraph开发的，并且大多数图形数据库都支持它。通过使用Gremlin查询语言在JanusGraph之上构建应用程序，用户避免供应商锁定，因为他们的应用程序可以迁移到支持Gremlin的其他图形数据库。

本节简要概述了Gremlin查询语言。有关Gremlin的更多信息，请参阅以下资源：

• Practical Gremlin：Kelvin R.的在线书籍。劳伦斯对格雷姆林宫进行了深入的概述，并介绍了它与JanusGraph的交互。
• Complete Gremlin Manual：所有Gremlin步骤的参考手册。
• Gremlin Console Tutorial：学习如何有效地使用Gremlin控制台以交互方式遍历和分析图形。
• Gremlin Recipes：小精灵的最佳实践和常见遍历模式的集合。
• Gremlin Language Drivers：使用不同的编程语言连接到Gremlin服务器，包括Go、JavaScript、.NET/C#、PHP、Python、Ruby、Scala和TypeScript。
• Gremlin Language Variants：学习如何在宿主编程语言中嵌入Gremlin。
• Gremlin for SQL developers：使用SQL查询数据时发现的典型模式学习Gremlin。

除了这些资源之外，连接到JanusGraph还解释了Gremlin如何在不同的编程语言中用于查询JanusGraph服务器。

介绍 遍历

Gremlin查询是从左到右计算的操作/函数链。下面提供了一个简单的祖父查询，在入门中讨论的goods数据集的图形上。

gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father').out('father').values('name')
==>saturn

以上查询可以阅读：

1. g:对于当前图形遍历。
2. V:对于图中的所有顶点
3. has（‘name’，‘hercules’）：将顶点过滤到具有name属性“hercules”的顶点（只有一个）。
4. out（‘father’）：从赫拉克勒斯穿过传出的父边。
5. 'out（‘father’）`：从赫拉克勒斯的父顶点（即木星）遍历传出的父边。
6. name：获取“hercules”顶点的祖父的name属性。

综合起来，这些步骤形成了一个类似路径的遍历查询。每一步都可以分解并展示其结果。这种构建遍历/查询的方式在构建更大、更复杂的查询链时非常有用。

gremlin> g
==>graphtraversalsource[janusgraph[cql:127.0.0.1], standard]
gremlin> g.V().has('name', 'hercules')
==>v[24]
gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father')
==>v[16]
gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father').out('father')
==>v[20]
gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father').out('father').values('name')
==>saturn

对于健全性检查，通常最好查看每个返回的属性，而不是指定的长id。

gremlin> g.V().has('name', 'hercules').values('name')
==>hercules
gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father').values('name')
==>jupiter
gremlin> g.V().has('name', 'hercules').out('father').out('father').values('name')
==>saturn

注意相关的遍历，它显示了赫拉克勒斯的整个父系树分支。提供这种更复杂的遍历是为了展示语言的灵活性和表达能力。熟练掌握Gremlin为JanusGraph用户提供了流畅地浏览底层图形结构的能力。

gremlin> g.V().has('name', 'hercules').repeat(out('father')).emit().values('name')
==>jupiter
==>saturn

下面提供了更多的遍历示例。

gremlin> hercules = g.V().has('name', 'hercules').next()
==>v[1536]
gremlin> g.V(hercules).out('father', 'mother').label()
==>god
==>human
gremlin> g.V(hercules).out('battled').label()
==>monster
==>monster
==>monster
gremlin> g.V(hercules).out('battled').valueMap()
==>{name=nemean}
==>{name=hydra}
==>{name=cerberus}

每一步（用分隔符号表示）都是一个函数，它对上一步发出的对象进行操作。在Gremlin语言中有许多步骤（参见Gremlin步骤）。通过简单地改变一个步骤或步骤的顺序，就可以实现不同的遍历语义。下面的例子返回与赫拉克勒斯同一怪物作战的所有人的名字，这些怪物本身不是赫拉克勒斯（即“共同作战者”或者“盟友”）。

假设神的图形只有一个战斗者（大力神），另一个战斗者（为了举例）被添加到图形中，Gremlin展示了如何将顶点和边添加到图形中。

gremlin> theseus = graph.addVertex('human')
==>v[3328]
gremlin> theseus.property('name', 'theseus')
==>null
gremlin> cerberus = g.V().has('name', 'cerberus').next()
==>v[2816]
gremlin> battle = theseus.addEdge('battled', cerberus, 'time', 22)
==>e[7eo-2kg-iz9-268][3328-battled->2816]
gremlin> battle.values('time')
==>22

添加顶点时，可以提供可选的顶点标签。添加边时必须指定边标签。可以在顶点和边上设置作为键值对的属性。使用集合或列表基数定义属性键时，向顶点添加相应属性时必须使用addProperty。

gremlin> g.V(hercules).as('h').out('battled').in('battled').where(neq('h')).values('name')
==>theseus

上面的示例有4个链接函数：out、in、exceptive和value（即name是value（‘name’）的缩写）。每个函数的签名都在下面逐项列出，其中V是顶点，U是任意对象，其中V是U的子集。

1. out: V -> V
2. in: V -> V
3. except: U -> U
4. values: V -> U

将函数链接在一起时，传入类型必须与传出类型匹配，其中U匹配任何内容。因此，上面的“协同作战/盟军”遍历是正确的。

Note

本节介绍的Gremlin概述主要关注Gremlin控制台中使用的gremlingroovy语言实现。请参阅连接到JanusGraph，了解有关使用Groovy以外的其他语言和独立于Gremlin控制台连接到JanusGraph的信息。

迭代遍历

Gremlin控制台的一个方便的特性是，它自动迭代从Gremlin>提示符执行的查询的所有结果。这在REPL环境中运行良好，因为它将结果显示为字符串。当您过渡到编写Gremlin应用程序时，了解如何显式迭代遍历非常重要，因为应用程序的遍历不会自动迭代。以下是迭代遍历的一些常见方法：

• iterate（）-预期结果为零或可以忽略。
• next（）-得到一个结果。确保先选中hasNext（）。
• next（int n）-获取next n个结果。确保先选中hasNext（）。
• toList（）-以列表形式获取所有结果。如果没有结果，则返回一个空列表。

下面显示了一个Java代码示例来演示这些概念：

Traversal t = g.V().has("name", "pluto"); // Define a traversal
// Note the traversal is not executed/iterated yet
Vertex pluto = null;
if (t.hasNext()) { // Check if results are available
    pluto = g.V().has("name", "pluto").next(); // Get one result
    g.V(pluto).drop().iterate(); // Execute a traversal to drop pluto from graph
}
// Note the traversal can be cloned for reuse
Traversal tt = t.asAdmin().clone();
if (tt.hasNext()) {
    System.err.println("pluto was not dropped!");
}
List<Vertex> gods = g.V().hasLabel("god").toList(); // Find all the gods