Azure Cosmos DB Gremlin Graph-stöd och kompatibilitet med TinkerPop-funktioner

GÄLLER för: Gremlin-API

Azure Cosmos DB har stöd för Apache Tinkerpops diagramtramsspråk, som kallas Gremlin. Du kan använda Gremlin-språket för att skapa diagramentiteter (brytpunkter och kanter), ändra egenskaper inom de entiteterna, utföra frågor och bläddringar samt ta bort entiteter.

Azure Cosmos DB Graph motorn följer noggrant specifikationen för Apache TinkerPop-bluggsteg, men det finns skillnader i implementeringen som är specifika för Azure Cosmos DB. I den här artikeln ger vi en snabb genomgång av Gremlin och räknar upp de Gremlin-funktioner som stöds av Gremlin-API:et.

Kompatibla klientbibliotek

Följande tabell visar populära Gremlin-drivrutiner som du kan använda mot Azure Cosmos DB:

Objekt som Graph stöd

TinkerPop är en standard som omfattar en mängd olika diagramtekniker. Därför har den standardterminologi som beskriver vilka funktioner som tillhandahålls av en diagramprovider. Azure Cosmos DB tillhandahåller en beständig, skrivbar diagramdatabas med hög samtidighet som kan partitioneras över flera servrar eller kluster.

Följande tabell visar den TinkerPop-funktioner som implementeras av Azure Cosmos DB:

Gremlin-trådformat

Azure Cosmos DB använder JSON-formatet när du returnerar resultat från Gremlin-åtgärder. Azure Cosmos DB stöder för närvarande JSON-formatet. Följande kodfragment visar till exempel en JSON-representation av ett hörn som returneras till klienten från 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
        }
      ]
    }
  }

Egenskaperna som används av JSON-formatet för hörn beskrivs nedan:

Varje egenskap kan lagra flera värden inom en matris.

Och kanten innehåller följande information för att underlätta navigeringen till andra delar av diagrammet.

Gremlin-steg

Nu ska vi titta på de Gremlin-steg som stöds av Azure Cosmos DB. En fullständig referens om Gremlin finns i TinkerPop-referens.

Den skrivoptimerade motorn som tillhandahålls av Azure Cosmos DB stöder automatisk indexering av alla egenskaperna i brytpunkter och kanter som standard. Därför bearbetas frågor med filter, intervallfrågor, sortering eller sammanställning av alla egenskaper från index och hanteras effektivt. Mer information om hur indexering fungerar i Azure Cosmos DV finns i vårt papper om schemaoberoende indexering.

Beteendeskillnader

• Azure Cosmos DB Graph-motorn bläddrar först med bredden medan TinkerPop Gremlin är djup först. Det här beteendet ger bättre prestanda i vågrätt skalbara system som Cosmos DB.

Funktioner som inte stöds

• Gremlin Bytecode är ett datorspråk med oberoende specifikation för diagrambläddringar. Cosmos DB Graph har inte stöd för det ännu. Använd GremlinClient.SubmitAsync() och skicka traverseringen som textsträng.

• property(set, 'xyz', 1) ange kardinalitet stöds inte i dag. Använd property(list, 'xyz', 1) i stället. Mer information finns i Hörnegenskaper med TinkerPop.

• Steget match() är inte tillgängligt för närvarande. Det här steget innehåller funktioner för deklarativ frågefunktion.

• Objekt som egenskaper på hörn eller kanter stöds inte. Egenskaper kan bara vara primitiva typer eller matriser.

• Sortera efter matrisegenskaper order().by(<array property>) stöds inte. Sortering stöds endast av primitiva typer.

• Icke-primitiva JSON-typer stöds inte. Använd string typerna , eller number true / false . null -värden stöds inte.

• GraphSONv3-serialiserare stöds inte för närvarande. Använd GraphSONv2 klasserna Serialiserare, Läsare och Skrivare i anslutningskonfigurationen. Resultatet som returneras av Azure Cosmos DB Gremlin-API:et har inte samma format som GraphSON-formatet.

• Lambda-uttryck och funktioner stöds inte för närvarande. Detta inkluderar .map{<expression>} funktionerna , och .by{<expression>} .filter{<expression>} . Mer information och hur du skriver om dem med hjälp av Gremlin-steg finns i En anteckning om Lambdas.

• Transaktioner stöds inte på grund av systemets distribuerade natur. Konfigurera lämplig konsekvensmodell på Gremlin-kontot för att "läsa dina egna skrivningar" och använd optimistisk samtidighet för att lösa motstridiga skrivningar.

Kända begränsningar

• Indexanvändning för .V() Gremlin-frågor med medelstora traverseringssteg: För närvarande använder bara det första anropet av en traversering indexet för att lösa eventuella filter eller predikat som är kopplade till .V() det. Efterföljande anrop kommer inte att läsa indexet, vilket kan öka frågans svarstid och kostnad.

Om standardindexering används skulle en typisk läsaNde Gremlin-fråga som börjar med steget använda parametrar i de kopplade filtreringsstegen, till exempel eller för att optimera frågans .V() .has() kostnad och .where() prestanda. Exempel:

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

Men när fler än .V() ett steg ingår i Gremlin-frågan kanske lösningen på data för frågan inte är optimal. Ta följande fråga som exempel:

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

Den här frågan returnerar två grupper med hörn baserat på deras egenskap som kallas category . I det här fallet använder bara det första anropet indexet för att matcha g.V().has('category', 'A') hörnen baserat på värdena för deras egenskaper.

En lösning för den här frågan är att använda underordnade steg som .map() och union() . Detta visas nedan:

// 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'))

Du kan granska frågornas prestanda med hjälp av Gremlin-steget executionProfile() .

Nästa steg

• Kom igång med att skapa ett diagramprogram med våra SDK:er
• Läs mer om diagramstöd i Azure Cosmos DB