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Gremlin 查询语言

gremlin

Gremlin 是 JanusGraph 的查询语言，用于从图中检索数据和修改数据。Gremlin 是一种面向路径的语言，可以简洁地表达复杂的图遍历和修改操作。Gremlin 是一种函数式语言，其中遍历运算符被链式连接起来形成路径式表达式。例如，“从赫拉克勒斯出发，遍历到他的父亲，然后是他的父亲的父亲，并返回祖父的名字。”

Gremlin 是 Apache TinkerPop 的一个组件。它独立于 JanusGraph 开发，并受大多数图数据库支持。通过使用 Gremlin 查询语言在 JanusGraph 之上构建应用程序，用户可以避免供应商锁定，因为他们的应用程序可以迁移到其他支持 Gremlin 的图数据库。

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

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

入门遍历

Gremlin 查询是一系列从左到右评估的操作/函数链。下面提供了一个简单的祖父查询，用于入门中讨论的 Graph of the Gods 数据集。

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

以上查询可以解读为

  1. g：表示当前图遍历。
  2. V：表示图中的所有顶点。
  3. has('name', 'hercules')：将顶点过滤为名称属性为“hercules”的顶点（只有一个）。
  4. out('father')：从赫拉克勒斯遍历出去的父边。
  5. ‘out('father')`：从赫拉克勒斯父亲的顶点（即朱庇特）遍历出去的父边。
  6. name：获取“赫拉克勒斯”顶点的祖父的名称属性。

这些步骤共同构成了一个路径式遍历查询。每个步骤都可以分解并演示其结果。这种构建遍历/查询的方式在构建更大、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

为了进行健全性检查，通常最好查看每个返回的属性，而不是分配的长 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

请注意相关的遍历，它显示了赫拉克勒斯的整个父系家族树分支。提供这个更复杂的遍历是为了演示语言的灵活性和表达力。熟练掌握 Gremlin 能够让 JanusGraph 用户流畅地导航底层图结构。

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

下面提供了一些更多的遍历示例。

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}
每个步骤（由分隔的 . 表示）都是一个函数，它对前一步骤发出的对象进行操作。Gremlin 语言中有许多步骤（参见Gremlin 步骤）。通过简单地更改步骤或步骤的顺序，可以执行不同的遍历语义。下面的示例返回与赫拉克勒斯战斗过相同怪物的所有人的姓名，这些人本身不是赫拉克勒斯（即“共同战斗者”或“盟友”）。

鉴于 The Graph of the Gods 中只有一个战斗者（赫拉克勒斯），为了示例，使用 Gremlin 向图中添加另一个战斗者，展示了如何向图中添加顶点和边。

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。属性可以作为键值对设置在顶点和边上。当属性键定义为 SET 或 LIST 基数时，添加相应属性到顶点时必须使用 addProperty。

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

上面的例子有 4 个链式函数：out、in、except 和 values（即 name 是 values('name') 的简写）。它们的函数签名如下所示，其中 V 是顶点，U 是任何对象，其中 V 是 U 的子集。

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

当函数链式连接时，输入类型必须与输出类型匹配，其中 U 匹配任何类型。因此，上面“共同战斗/盟友”遍历是正确的。

注意

本节中介绍的 Gremlin 概述侧重于 Gremlin Console 中使用的 Gremlin-Groovy 语言实现。有关如何使用 Groovy 以外的其他语言连接到 JanusGraph 以及独立于 Gremlin Console 的信息，请参阅连接到 JanusGraph。

遍历的迭代

Gremlin Console 的一个方便功能是，它会自动迭代从 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。当你转向编写 Gremlin 应用程序时，了解如何显式迭代遍历非常重要，因为你的应用程序的遍历不会自动迭代。以下是一些迭代 Traversal 的常见方法

  • iterate() - 预期没有结果或可以忽略。
  • next() - 获取一个结果。请务必先检查 hasNext()。
  • next(int n) - 获取接下来的 n 个结果。请务必先检查 hasNext()。
  • toList() - 将所有结果作为列表获取。如果没有结果，则返回空列表。

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