Nebula Graph 查询语言 (nGQL)

nGQL 概览

nGQL 是一种声明型的文本查询语言，目前尚在开发中。新版本会添加更多功能并优化已有功能。未来的语法规范可能会与现行的不一致。

目标

  • 易学
  • 易用
  • 专注线上查询，同时为离线计算提供基础

特点

  • 类 SQL，易学易用
  • 可扩展
  • 大小写不敏感
  • 支持图遍历
  • 支持模式匹配
  • 支持聚合运算
  • 支持图计算
  • 支持分布式事务（开发中）
  • 无嵌入支持组合语句，易于阅读

术语

  • 图空间：物理隔离的不同数据集
  • 标签 ：拥有一种或多种属性
    • 每个标签都有一个人类可读的名称，并且每个标签内部都会分配一个 32 位的整数
    • 每个标签与一个属性列表相关联，每个属性都有一个名称和类型
    • 标签之间可存在依赖关系作为约束。例如，如果标签 S 依赖于标签 T，则除非标签 T 存在，否则标签 S 无法存在。
  • 节点 ：图数据中代表实体的点
    • 每个节点都有一个唯一的 64 位（有符号整数）ID (VID)
    • 一个节点可以拥有多个标签
  • 边：节点之间的联系称为边
    • 每条边由唯一数组 标识
    • 边类型 是人类可读的字符串，并且每条边内部都会分配一个 32 位的整数。边类型决定边上的属性（模式）
    • 边 ranking 是用户分配的不可变的 64 位带符号整数，决定两个顶点之间的边顺序。等级值较高的边排名靠前。如未指定，则默认等级值为零。
    • 每条边只能有一种类型
  • 路径 : 多个节点与边的非分支连接
    • 路径长度为该路径上的边数，比节点数少 1
    • 路径可由一系列节点，边类型及权重表示。一条边是一个长度为 1 的特殊路径
  1.  <vid, <edge_type, rank>, vid, ...>

查询语言规则概览

不熟悉 BNF 的读者可跳过本节

总览

  • 整套语句可分为三部分：查询、更改、管理
  • 每条语句均可返回一个数据集，每个数据集均包含一个 schema 和多条数据

语句组合

  • 语句组合有两种方式：
    • 语句可使用管道函数 “|” 连接，前一条语句返回的结果可作为下一条语句的查询条件
    • 支持使用 “;” 批量输入多条语句，批处理时返回最后一条语句结果

数据类型

  • 简单类型： vid、double、int、bool、string 和 timestamp
  • vid ： 64 位有符号整数，用来表示点 ID
  • 简单类型列表，如： integer[], double[], string[]
  • Map: 键值对列表。键类型必须为 字符，值类型必须与给定 map
  • Object (未来版本支持): 键值对列表。键类型必须为字符，值可以是任意简单类型
  • Tuple List: 只适用于返回值。由元数据和数据（多行）组成 。元数据包含列名和类型。

类型转换

  • 一个简单的类型值可以隐式转换为列表
  • 列表可以隐式转换为单列元组列表
    • <type>_list 可用来表示列名

常用 BNF

  1. ::= vid | integer | double | float | bool | string | path | timestamp | year | month | date | datetime
  3. ::=
  5. <type> ::= |
  7. ::= vid (, vid) | "{" vid (, vid) "}"
  9. <label> ::= [:alpha] ([:alnum:] | "_")
  11. ::= ("_") <label>
  13. ::= <label>
  15. ::= (, )
  17. ::= :<type>
  19. ::= ":"
  21. ::=
  23. ::= <tuple> (, <tuple>) | "{" <tuple> (, <tuple>) "}"
  25. <tuple> ::= "(" VALUE (, VALUE) ")"
  27. <var> ::= "$" <label>

查询语句

选择图空间

Nebula Graph 支持多图空间。不同图空间的数据彼此隔离。在进行查询前，需指定图空间。

USE

返回数据集

返回单个值或数据集

  1. RETURN
  3. ::= vid | | | <var>

创建标签

使用以下语句创建新标签

  1. CREATE TAG ()
  3. ::= <label>
  4. ::= +
  5. ::= ,<type>
  6. ::= <label>

创建边类型

使用以下语句创建新的边类型

  1. CREATE EDGE ()
  3. := <label>

插入节点

使用以下语句插入一个或多个节点

INSERT VERTEX [NO OVERWRITE] VALUES 

  1. ::= () (, ())
  2. ::= :() (, :())
  3. ::= vid
  4. ::= (, )
  5. ::= VALUE (, VALUE)

插入边

使用以下语句插入一条或多条边

  1. INSERT EDGE [NO OVERWRITE] [()] VALUES ()+
  3. edge_value ::= -> [@ <weight>] :

更新节点

使用以下语句更新节点

  1. UPDATE VERTEX SET <update_decl> [WHERE <conditions>] [YIELD ]
  3. ::= |  
  4. ::= = <expression> {, = <expression>}+  
  5. ::= () = () | () = <var>

更新边

使用以下语句更新边

  1. UPDATE EDGE -> [@<weight>] OF SET [WHERE <conditions>] [YIELD ]

图遍历

根据指定条件遍历给定节点的关联节点，返回节点 ID 列表或数组

  1. GO [ STEPS] FROM [OVER [REVERSELY] ] [WHERE ] [YIELD ]
  3. ::= [data_set] [[AS] <label>]  
  4. ::= vid | | | <var>  
  5. ::= [AS <label>] ::= {, }  
  6. ::= <label>  
  8. ::= <filter> {AND | OR <filter>}  
  9. ::=  > | >= | < | <= | == | != <expression> | <expression> IN <value_list>  
  10. ::= {, }  
  11. ::= <expression> [AS <label>]

WHERE 语句仅适用于最终返回结果，对中间结果不适用。

跳过 STEP[S] 表示 一步

从起始点出发一跳，遍历所有满足WHERE 语句的关联点，只返回满足 WHERE 语句的结果。

多跳查询时，WHERE 语句只适用于最终结果，对中间结果不适用。例如：

  1. GO 2 STEPS FROM me OVER friend WHERE birthday > "1988/1/1"

以上语句查询所有生日在 1988/1/1 之后的二度好友。

搜索

以下语句对满足筛选条件的节点或边进行搜索。

  1. FIND VERTEX WHERE [YIELD ]
  3. FIND EDGE WHERE [YIELD ]

属性关联

属性关联很常见，如 WHERE 语句和 YIELD 语句。nGQL 采用如下方式定义属性关联：

  1. ::= <object> "."  
  2. <object> ::= | | <var>  
  3. ::= <label>  
  4. ::= '[' "]"

<var> 以 “$” 开始，特殊变量有两类：$- 和 $$。

$- 为输入值， $$ 为目标值。

所有属性名以字母开头。个别系统属性以 “_” 开头。 “_” 保留值。

内建属性

_id： 节点 ID _type： 边类型 _src： 边起始点 ID _dst： 边终点 ID _rank： 边 ranking