Az Azure Cosmos DB for Gremlin Graph támogatása és kompatibilitása a TinkerPop funkcióival

A KÖVETKEZŐKRE VONATKOZIK: Gremlin

Az Azure Cosmos DB támogatja az Apache Tinkerpop gráfbejárási nyelvét, a Gremlint. A Gremlin nyelv segítségével létrehozhat gráfentitásokat (csúcspontokat és éleket), módosíthatja ezen entitások tulajdonságait, végrehajthat lekérdezéseket és bejárásokat, és törölhet entitásokat.

Az Azure Cosmos DB Graph-motor szorosan követi az Apache TinkerPop bejárási lépéseinek specifikációját, de az Azure Cosmos DB-hez tartozó implementációban vannak különbségek. Ebben a cikkben röviden bemutatjuk a Gremlint, és számba vesszük a Gremlin API által támogatott Gremlin-funkciókat.

Kompatibilis ügyfélkódtárak

Az alábbi táblázat az Azure Cosmos DB-n használható népszerű Gremlin-illesztőprogramokat foglalja össze:

Támogatott gráfobjektumok

A TinkerPop egy olyan szabvány, amely számos különböző gráftechnológiára kiterjed. Ebből adódóan szabványos kifejezésekkel írja le, hogy az egyes gráfszolgáltatók milyen funkciókat nyújtanak. Az Azure Cosmos DB egy állandó, magas egyidejűségű, írható gráfadatbázis, amely egyszerre több kiszolgálóra vagy fürtre is particionálható.

Az alábbi táblázat a TinkerPop azon funkcióit sorolja fel, amelyeket az Azure Cosmos DB megvalósít:

Gremlin vezeték formátuma

Az Azure Cosmos DB jSON formátumot használ a Gremlin-műveletek eredményeinek visszaadásakor. Az Azure Cosmos DB jelenleg támogatja a JSON formátumot. Az alábbi kódrészlet például egy, az Azure Cosmos DB-ből az ügyfélnek visszaadott csúcspont JSON-ábrázolását mutatja:

  {
    "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
        }
      ]
    }
  }

A csúcspontok JSON-formátuma által használt tulajdonságokat az alábbiakban ismertetjük:

Az egyes tulajdonságok több értéket is tárolhatnak egy tömbben.

Az él pedig a következő információkat tartalmazza, ezzel segítve a gráf többi részéhez való navigációt.

Gremlin-lépések

Most pedig tekintsük át az Azure Cosmos DB által támogatott Gremlin-lépéseket. A Gremlin teljes körű ismertetését a TinkerPop referenciaanyaga tartalmazza.

Az Azure Cosmos DB által biztosított, írásra optimalizált motor alapértelmezés szerint támogatja a csúcspontokon és éleken belüli összes tulajdonság automatikus indexelését. Ezért a szűrővel rendelkező lekérdezéseket, a tartománylekérdezéseket, a rendezéseket és a tulajdonságösszesítések mindegyikét a rendszer közvetlenül az indexből dolgozza fel a hatékony kiszolgálás érdekében. Az indexelésnek az Azure Cosmos DB-ben való működésével kapcsolatban a sémafüggetlen indexelésről szóló tanulmányunkban tekinthet meg további információt.

Viselkedésbeli különbségek

• Az Azure Cosmos DB Graph-motor a szélességi első bejárást futtatja, míg a TinkerPop Gremlin a mélységi első. Ez a viselkedés jobb teljesítményt nyújt a horizontálisan méretezhető rendszerekben, például az Azure Cosmos DB-ben.

Nem támogatott szolgáltatások

• A Gremlin Bytecode egy programnyelvfüggetlen specifikáció gráfbejárásokhoz. Az Azure Cosmos DB Graph még nem támogatja. Használja a következőt: GremlinClient.SubmitAsync(), és adja meg a bejárást szöveges sztringként.

• property(set, 'xyz', 1) a számosság beállítása ma nem támogatott. A property(list, 'xyz', 1) használható helyette. További információ: Csúcstulajdonságok a TinkerPop használatával.

• A match() lépés jelenleg nem érhető el. Ez a lépés deklaratív lekérdezési képességeket biztosít.

• A csúcsokon vagy éleken tulajdonságokként használt objektumok nem támogatottak. A tulajdonságok csak egyszerű típusok vagy tömbök lehetnek.

• A tömbtulajdonságok order().by(<array property>) szerinti rendezés nem támogatott. A rendezést csak az egyszerű típusok támogatják.

• A nem primitív JSON-típusok nem támogatottak. Használjon string, numbervagy true/false típusokat. null értékek nem támogatottak.

• A GraphSONv3 szerializáló jelenleg nem támogatott. Szerializáló, olvasó és író osztályokat használhat GraphSONv2 a kapcsolatkonfigurációban. A Gremlinhez készült Azure Cosmos DB által visszaadott eredmények formátuma nem azonos a GraphSON formátummal.

• A Lambda-kifejezések és -függvények jelenleg nem támogatottak. Ez magában foglalja a .map{<expression>}, a .by{<expression>}, és a .filter{<expression>} függvényeket. További információkért és a Gremlin-lépések használatával történő újraírásukról a Lambdasról szóló megjegyzésben olvashat.

• A tranzakciók a rendszer elosztott jellege miatt nem támogatottak. Konfigurálja a megfelelő konzisztenciamodellt a Gremlin-fiókban a "saját írások olvasásához", és optimista egyidejűséggel oldja fel az ütköző írásokat.

Ismert korlátozások

• Indexkihasználtság a Gremlin-lekérdezésekhez a bejárási .V() lépések közepén: Jelenleg csak a bejárás első .V() hívása fogja használni az indexet a hozzá csatolt szűrők vagy predikátumok feloldásához. A későbbi hívások nem fogják megtekinteni az indexet, ami növelheti a lekérdezés késését és költségét.

Az alapértelmezett indexelést feltételezve a lépéssel kezdődő tipikus olvasási .V() Gremlin-lekérdezés paramétereket használ a csatolt szűrési lépésekben, például .has() .where() a lekérdezés költségeinek és teljesítményének optimalizálásához. Példa:

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

Ha azonban több .V() lépés is szerepel a Gremlin-lekérdezésben, előfordulhat, hogy a lekérdezés adatainak felbontása nem optimális. Példaként tekintse meg a következő lekérdezést:

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

Ez a lekérdezés két csúcspontcsoportot ad vissza az úgynevezett categorytulajdonságuk alapján. Ebben az esetben csak az első hívás g.V().has('category', 'A') fogja használni az indexet a csúcspontok feloldásához a tulajdonságaik értékei alapján.

Ennek a lekérdezésnek a megkerülő megoldása az olyan részösszegző lépések használata, mint az .map() és union(). Ez az alábbiakban látható:

// 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'))

A Lekérdezések teljesítményét a Gremlin executionProfile() lépéssel tekintheti át.

Következő lépések

• Bevezetés egy gráfalkalmazás létrehozásába az SDK-k használatával
• További információk a gráfok támogatásáról az Azure Cosmos DB-ben