دعم وتوافق Azure Cosmos DB للرسم البياني Gremlin مع ميزات TinkerPop

ينطبق على: العفريت

يدعم Azure Cosmos DB لغة اجتياز الرسم البياني Apache Tinkerpop والمعروفة باسم Gremlin. ويمكنك استخدام لغة Gremlin لإنشاء كيانات الرسم البياني (الرؤوس والحواف)، وتعديل الخصائص داخل تلك الكيانات، وإجراء الاستعلامات والاجتياز، وحذف الكيانات.

ويتبع محرك Azure Cosmos DB Graph مواصفات خطوات اجتياز Apache TinkerPop ولكن توجد اختلافات في التنفيذ خاصة بـ Azure Cosmos DB. في هذه المقالة، نقدم معاينة سريعة ل Gremlin ونعد ميزات Gremlin التي تدعمها واجهة برمجة التطبيقات ل Gremlin.

مكتبات العملاء المتوافقة

يعرض الجدول التالي برامج تشغيل Gremlin الشائعة التي يمكنك استخدامها مع Azure Cosmos DB:

عناصر الرسم البياني المدعمة

يعد TinkerPop معيار يغطي مجموعة واسعة من تقنيات الرسم البياني. ولذلك، لديه مصطلحات قياسية لوصف الميزات التي يوفرها موفر الرسم البياني. يوفر Azure Cosmos DB قاعدة بيانات رسم بياني ثابتة ومتزامنة عالية وقابلة للكتابة يمكن تقسيمها عبر خوادم أو مجموعات متعددة.

يسرد الجدول التالي ميزات TinkerPop التي يتم تنفيذها بواسطة Azure Cosmos DB:

تنسيق مخطط Gremlin

يستخدم Azure Cosmos DB تنسيق JSON عند عرض النتائج من عمليات Gremlin. ويدعم Azure Cosmos DB حالياً تنسيق JSON. على سبيل المثال، يعرض الجزء التالي تمثيل JSON لرأس تم إرجاعه إلى العميل من 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
        }
      ]
    }
  }

يتم وصف الخصائص المستخدمة بواسطة تنسيق JSON للرؤوس أدناه:

يمكن لكل خاصية تخزين قيم متعددة داخل صفيف.

وتحتوي الحافة على المعلومات التالية للمساعدة في التنقل إلى أجزاء أخرى من الرسم البياني.

خطوات Gremlin

لنلقي نظرة الآن على خطوات Gremlin التي يدعمها Azure Cosmos DB. للحصول على مرجع كامل عن Gremlin، راجع مرجع TinkerPop.

يدعم المحرك المحسن للكتابة الذي يوفره Azure Cosmos DB الفهرسة التلقائية لجميع الخصائص داخل الرؤوس والحواف بشكل افتراضي. ولذلك، تتم معالجة الاستعلامات ذات عوامل التصفية أو استعلامات النطاق أو الفرز أو التجميعات على أي خاصية من الفهرس، ويتم تقديمها بكفاءة. ولمزيد من المعلومات حول كيفية عمل الفهرسة في Azure Cosmos DB، اطلع على مقالتنا حول الفهرسة الحيادية للمخطط.

اختلافات السلوك

• يشغل محرك Azure Cosmos DB Graph اجتياز البحث المتسع أولاً بينما يعمل TinkerPop Gremlin على اجتياز البحث المتعمق الأول. يحقق هذا السلوك أداء أفضل في نظام قابل للتطوير أفقيا مثل Azure Cosmos DB.

ميزات غير معتمدة

• Gremlin Bytecode هي مواصفات حيادية للغة البرمجة لعمليات اجتياز الرسم البياني. لا يدعم Azure Cosmos DB Graph ذلك حتى الآن. استخدم GremlinClient.SubmitAsync() وقم بتمرير الاجتياز كسلسلة نصية.

• مجموعة العلاقات الأساسية property(set, 'xyz', 1) غير مدعمة حالياً. استخدم property(list, 'xyz', 1) بدلاً من ذلك. لمعرفة المزيد، اطلع على خصائص Vertex مع TinkerPop.

• الخطوة match() غير متاحة حالياً. توفر هذه الخطوة إمكانات الاستعلام الإلزامي.

• الكائنات كخصائص على الرؤوس أو الحواف غير مدعومة. يمكن أن تكون الخصائص عبارة عن صفيفات أو أنواعاً بدائية فقط.

• الفرز حسب خصائص الصفيف order().by(<array property>) غير مدعم. الفرز مدعم فقط من قبل الأنواع البدائية.

• أنواع JSON غير البدائية غير مدعومة. استخدم أنواع string أو number أو true/false. قيم null غير مدعمة.

• المحول المتسلسل GraphSONv3 غير مدعوم حالياً. استخدم فئات المحول التسلسلي والقارئ والكاتب لـ GraphSONv2 في تكوين الاتصال. النتائج التي تم إرجاعها بواسطة Azure Cosmos DB ل Gremlin ليس لها نفس تنسيق GraphSON.

• وظائف وتعبيرات Lambda غير مدعمة حالياً. يتضمن ذلك الوظائف .map{<expression>} و.by{<expression>} و.filter{<expression>}. لمعرفة المزيد، ولمعرفة كيفية إعادة كتابتها باستخدام خطوات Gremlin، اطلع على الملاحظات حول Lambdas.

• العمليات غير مدعومة بسبب الطبيعة الموزعة للنظام. قم بتكوين نموذج تناسق مناسب على حساب Gremlin "لقراءة كتاباتك" واستخدام التزامن المعزز بحماية التغييرات لحل عمليات الكتابة المتضاربة.

القيود المعروفة

• استخدام الفهرس لاستعلامات Gremlin ذات خطوات .V() متوسطة الاجتياز: في الوقت الحالي، سيتم استخدام أول استدعاء .V() فقط من الفهرس لحل أي عوامل تصفية أو تخمينات مرتبطة به. ولن تراجع المكالمات اللاحقة الفهرس، مما قد يزيد من وقت الاستجابة وتكلفة الاستعلام.

بافتراض استخدام الفهرسة الافتراضية، فإن استعلام Gremlin للقراءة النموذجي الذي يبدأ بالخطوة .V() قد يستخدم المعلمات في خطوات التصفية المرفقة، مثل .has() أو .where() لتحسين تكلفة وأداء الاستعلام. على سبيل المثال:

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

ولكن عند تضمين أكثر من خطوة .V() واحدة في استعلام Gremlin، فقد لا تكون دقة بيانات الاستعلام هي الأمثل. اتخذ الاستعلام التالي كمثال:

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

سيعيد هذا الاستعلام مجموعتين من الرؤوس بناءً على خاصية تسمى category. في هذه الحالة، فإن الاستدعاء الأول فقط سوف يستخدم g.V().has('category', 'A') الفهرس لحل الرؤوس بناءً على قيم خصائصها.

ويتمثل الحل البديل لهذا الاستعلام في استخدام الخطوات الفرعية مثل .map() وunion(). ويوضح ذلك أدناه:

// 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'))

يمكنك مراجعة أداء الاستعلامات باستخدام خطوة executionProfile() Gremlin.

الخطوات التالية

• البدء في إنشاء تطبيق الرسم البياني باستخدام حزم SDK
• تعرّف على المزيد حول دعم الرسم البياني في Azure Cosmos DB