Podpora a kompatibilita grafů Gremlin ve službě Azure Cosmos DB s funkcemi TinkerPop

PLATÍ pro: rozhraní Gremlin API

Azure Cosmos DB podporuje jazyk pro procházení grafů od společnosti Apache Tinkerpop, který se označuje jako Gremlin. Pomocí jazyka Gremlin můžete vytvářet grafové entity (vrcholy a okraje), upravovat vlastnosti v rámci těchto entit, provádět dotazy a přechody a odstraňovat entity.

Modul Graph Azure Cosmos DB pečlivě dodržuje specifikaci kroků procházení Apache TinkerPop, ale existují rozdíly v implementaci, které jsou specifické pro Azure Cosmos DB. V tomto článku vám poskytneme rychlý návod pro Gremlin a vytvoříme výčet funkcí Gremlin, které podporuje rozhraní Gremlin API.

Kompatibilní klientské knihovny

Následující tabulka ukazuje oblíbené ovladače Gremlin, které můžete použít vůči Azure Cosmos DB:

Podporované Graph objektů

TinkerPop je standard, který zahrnuje širokou řadu grafových technologií. Proto má standardní terminologii popisující, které funkce poskytovatel grafu nabízí. Azure Cosmos DB poskytuje trvalou grafovou databázi s možností zápisu a vysokou souběžností, kterou je možné rozdělit na více serverů nebo clusterů.

V následující tabulce najdete přehled funkcí TinkerPop, které Azure Cosmos DB implementuje:

Formát převodu Gremlin

Azure Cosmos DB používá při vracení výsledků z operací Gremlin formát JSON. Azure Cosmos DB aktuálně podporuje formát JSON. Například následující fragment kódu ukazuje reprezentaci vrcholu vráceného klientovi z Azure Cosmos DB ve formátu JSON:

  {
    "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
        }
      ]
    }
  }

Vlastnosti používané formátem JSON pro vrcholy jsou popsány níže:

Každá vlastnost může ukládat více hodnot v rámci pole.

Hrana obsahuje následující informace, které usnadňují navigaci do ostatních částí grafu.

Kroky v jazyce Gremlin

Nyní se podívejme na kroky v jazyce Gremlin, které Azure Cosmos DB podporuje. Úplné referenční informace o jazyce Gremlin najdete v referenčních materiálech ke standardu TinkerPop.

Modul optimalizovaný pro zápis, který Azure Cosmos DB poskytuje, podporuje ve výchozím nastavení automatické indexování všech vlastností v rámci vrcholů a okrajů. Proto se dotazy s filtry, rozsahové dotazy, řazení nebo agregace u všech vlastností zpracovávají z indexu a efektivně předávají. Další informace o tom, jak funguje indexování ve službě Azure Cosmos DB, najdete v našem dokumentu, který se věnuje indexování bez schémat.

Rozdíly v chování

• Modul Graph Azure Cosmos Graph DB běží v šíři procházení, zatímco TinkerPop Gremlin je do hloubky. Toto chování dosahuje lepšího výkonu v horizontálně škálovatelném systému, jako je Cosmos DB.

Nepodporované funkce

• Gremlin Bytecode je na konkrétním programovacím jazyku nezávislá specifikace pro procházení grafů. Cosmos Db Graph zatím nepodporuje. Použijte funkci GremlinClient.SubmitAsync() a předejte procházení jako textový řetězec.

• property(set, 'xyz', 1) Kardinalitu set se v současné době nepodporuje. Místo toho použijte property(list, 'xyz', 1). Další informace najdete v tématu Vlastnosti vrcholů pomocí TinkerPop.

• Tento match() krok momentálně není k dispozici. Tento krok poskytuje možnosti deklarativního dotazování.

• Objekty jako vlastnosti vrcholů nebo hran nejsou podporovány. Vlastnosti můžou být pouze primitivní typy nebo pole.

• Řazení podle vlastností pole order().by(<array property>) se nepodporuje. Podporuje se řazení pouze podle primitivních typů.

• Primitivní typy JSON se nepodporují. Použijte string typy , nebo number true / false . null Hodnoty nejsou podporované.

• Serializátor GraphSONv3 se v současné době nepodporuje. V GraphSONv2 konfiguraci připojení použijte třídy Serializer, Reader a Writer. Výsledky vrácené rozhraním Gremlin API služby Azure Cosmos DB nemají stejný formát jako formát GraphSON.

• Výrazy a funkce lambda nejsou aktuálně podporovány. To zahrnuje .map{<expression>} , a funkce .by{<expression>} .filter{<expression>} . Další informace a informace o tom, jak je přepsat pomocí kroků Gremlin, najdete v poznámkách k výrazům Lambda.

• Transakce nejsou podporované kvůli distribuované povaze systému. Nakonfigurujte v účtu Gremlin vhodný model konzistence pro čtení vlastních zápisů a k řešení konfliktních zápisů použijte optimistickou souběžnost.

Známá omezení

• Využití indexů pro dotazy Gremlin .V() v krocích uprostřed procházení: V současné době pouze první volání procházení využije index k překladu libovolných filtrů nebo predikátů, které jsou k němu .V() připojené. Následná volání se nebudou poradit s indexem, což může zvýšit latenci a náklady na dotaz.

Za předpokladu, že je výchozí indexování, typický dotaz Gremlin pro čtení, který začíná krokem, použije parametry v připojených krocích filtrování, jako je nebo , k optimalizaci nákladů a výkonu .V() .has() .where() dotazu. Příklad:

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

Pokud však dotaz Gremlin obsahuje více než jeden krok, řešení dat pro dotaz nemusí .V() být optimální. Jako příklad si vezměte následující dotaz:

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

Tento dotaz vrátí dvě skupiny vrcholů na základě jejich vlastnosti s názvem category . V tomto případě pouze první volání použije index k vyřešení vrcholů na základě hodnot g.V().has('category', 'A') jejich vlastností.

Alternativním řešením pro tento dotaz je použití dílčích kroků, jako jsou a .map() union() . Příklad je následující:

// 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'))

Výkon dotazů můžete zkontrolovat pomocí kroku Gremlin. executionProfile()

Další kroky

• Pusťte se do vytváření grafové aplikace pomocí našich sad SDK.
• Přečtěte si další informace o podpoře grafu ve službě Azure Cosmos DB.