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基础操作语法Graph

本文介绍NebulaGraph基础操作的语法。

图空间和SchemaGraph

一个NebulaGraph实例由一个或多个图空间组成。每个图空间都是物理隔离的，您可以在同一个实例中使用不同的图空间存储不同的数据集。

NebulaGraph and graph spaces

为了在图空间中插入数据，需要为图数据库定义一个Schema。NebulaGraph的Schema是由如下几部分组成。

组成部分 说明
点（vertex） 表示现实世界中的实体。一个点可以有一个或多个标签。
标签（tag） 点的类型，定义了一组描述点类型的属性。
边（edge） 表示两个点之间有方向的关系。
边类型（edge type） 边的类型，定义了一组描述边类型的属性。

更多信息，请参见Graph。

本文将使用下图的数据集演示基础操作的语法。

The demo dataset

检查NebulaGraph集群的机器状态Graph

首先建议您检查机器状态，确保所有的Storage服务连接到了Meta服务。执行命令SHOW HOSTS查看机器状态。

nebula> SHOW HOSTS;
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
| Host        | Port      | Status    | Leader count | Leader distribution  | Partition distribution |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
| "storaged0" | 9779      | "ONLINE"  | 0            | "No valid partition" | "No valid partition"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
| "storaged1" | 9779      | "ONLINE"  | 0            | "No valid partition" | "No valid partition"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
| "storaged2" | 9779      | "ONLINE"  | 0            | "No valid partition" | "No valid partition"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
| "Total"     | __EMPTY__ | __EMPTY__ | 0            | __EMPTY__            | __EMPTY__              |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------+------------------------+
Got 4 rows (time spent 1061/2251 us)

在返回结果中，查看Status列，可以看到所有Storage服务都在线。

异步实现创建和修改Graph

NebulaGraph中执行如下创建和修改操作，是异步实现的，需要在下一个心跳周期才同步数据。

  • CREATE SPACE
  • CREATE TAG
  • CREATE EDGE
  • ALTER TAG
  • ALTER EDGE
  • CREATE TAG INDEX
  • CREATE EDGE INDEX

说明：默认心跳周期是10秒。修改心跳周期参数heartbeat_interval_secs，请参见Graph。

为确保数据同步，后续操作能顺利进行，可采取以下方法之一：

  • 执行SHOW或DESCRIBE命令检查相应对象的状态，确保创建或修改已完成。如果没有完成，请等待几秒重试。
  • 等待2个心跳周期（20秒）。

创建和选择图空间Graph

nGQL语法Graph

  • 创建图空间
    CREATE SPACE [IF NOT EXISTS] <graph_space_name>
    [(partition_num = <partition_number>, 
    replica_factor = <replica_number>, 
    vid_type = {FIXED_STRING(<N>) | INT64})];
    参数 说明
    partition_num 指定图空间的分片数量。建议设置为5倍的集群硬盘数量。例如集群中有3个硬盘，建议设置15个分片。
    replica_factor 指定每个分片的副本数量。建议在生产环境中设置为3，在测试环境中设置为1。由于需要进行基于quorum的选举，副本数量必须是奇数。
    vid_type 指定点ID的数据类型。可选值为FIXED_STRING(<N>)和INT64。FIXED_STRING(<N>)表示数据类型为字符串，最大长度为N，超出长度会报错；INT64表示数据类型为整数。默认值为FIXED_STRING(8)。
  • 列出创建成功的图空间
    nebula> SHOW SPACES;
  • 选择数据库
    USE <graph_space_name>;

示例Graph

  1. 执行如下语句创建名为basketballplayer的图空间。

    nebula> CREATE SPACE basketballplayer(partition_num=15, replica_factor=1, vid_type=fixed_string(30));
Execution succeeded (time spent 2817/3280 us)

  2. 执行命令SHOW HOSTS检查分片的分布情况，确保平衡分布。

    nebula> SHOW HOSTS;
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
| Host        | Port      | Status    | Leader count | Leader distribution              | Partition distribution |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
| "storaged0" | 9779      | "ONLINE"  | 5            | "basketballplayer:5"             | "basketballplayer:5"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
| "storaged1" | 9779      | "ONLINE"  | 5            | "basketballplayer:5"             | "basketballplayer:5"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
| "storaged2" | 9779      | "ONLINE"  | 5            | "basketballplayer:5"             | "basketballplayer:5"   |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
| "Total"     | __EMPTY__ | __EMPTY__ | 15           | "basketballplayer:15"            | "basketballplayer:15"  |
+-------------+-----------+-----------+--------------+----------------------------------+------------------------+
Got 4 rows (time spent 1633/2867 us)

    如果Leader distribution分布不均匀，请执行命令BALANCE LEADER重新分配。更多信息，请参见Graph。

  3. 选择图空间basketballplayer。

    nebula[(none)]> USE basketballplayer;
Execution succeeded (time spent 1229/2318 us)

    您可以执行命令SHOW SPACES查看创建的图空间。

    nebula> SHOW SPACES;
+--------------------+
| Name               |
+--------------------+
| "basketballplayer" |
+--------------------+
Got 1 rows (time spent 977/2000 us)

创建标签和边类型Graph

nGQL语法Graph

CREATE {TAG | EDGE} {<tag_name> | <edge_type>}(<property_name> <data_type>
[, <property_name> <data_type> ...]);

示例Graph

创建标签player和team，以及边类型follow和serve。说明如下表。

名称 类型 属性
player Tag name (string), age (int)
team Tag name (string)
follow Edge type degree (int)
serve Edge type start_year (int), end_year (int) 
nebula> CREATE TAG player(name string, age int);
Execution succeeded (time spent 20708/22071 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:47:01 EST

nebula> CREATE TAG team(name string);
Execution succeeded (time spent 5643/6810 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:47:59 EST

nebula> CREATE EDGE follow(degree int);
Execution succeeded (time spent 12665/13934 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:48:07 EST

nebula> CREATE EDGE serve(start_year int, end_year int);
Execution succeeded (time spent 5858/6870 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:48:16 EST

插入点和边Graph

您可以使用INSERT语句，基于现有的标签插入点，或者基于现有的边类型插入边。

nGQL语法Graph

  • 插入点
    INSERT VERTEX <tag_name> (<property_name>[, <property_name>...])
[, <tag_name> (<property_name>[, <property_name>...]), ...]
{VALUES | VALUE} <vid>: (<property_value>[, <property_value>...])
[, <vid>: (<property_value>[, <property_value>...];

    VID是Vertex ID的缩写，VID在一个图空间中是唯一的。

  • 插入边
    INSERT EDGE <edge_type> (<property_name>[, <property_name>...])
{VALUES | VALUE} <src_vid> -> <dst_vid>[@<rank>] : (<property_value>[, <property_value>...])
[, <src_vid> -> <dst_vid>[@<rank> : (<property_name>[, <property_name>...]), ...];

示例Graph

  • 插入代表球员和球队的点。
    nebula> INSERT VERTEX player(name, age) VALUES "player100":("Tim Duncan", 42);
Execution succeeded (time spent 28196/30896 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:55:08 EST

nebula> INSERT VERTEX player(name, age) VALUES "player101":("Tony Parker", 36);
Execution succeeded (time spent 2708/3834 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:55:20 EST

nebula> INSERT VERTEX player(name, age) VALUES "player102":("LaMarcus Aldridge", 33);
Execution succeeded (time spent 1945/3294 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:55:32 EST

nebula> INSERT VERTEX team(name) VALUES "team200":("Warriors"), "team201":("Nuggets");
Execution succeeded (time spent 2269/3310 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:55:47 EST
  • 插入代表球员和球队之间关系的边。
    nebula> INSERT EDGE follow(degree) VALUES "player100" -> "player101":(95);
Execution succeeded (time spent 3362/4542 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:57:36 EST

nebula> INSERT EDGE follow(degree) VALUES "player100" -> "player102":(90);
Execution succeeded (time spent 2974/4274 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:57:44 EST

nebula> INSERT EDGE follow(degree) VALUES "player102" -> "player101":(75);
Execution succeeded (time spent 1891/3096 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:57:52 EST

nebula> INSERT EDGE serve(start_year, end_year) VALUES "player100" -> "team200":(1997, 2016), "player101" -> "team201":(1999,  2018);
Execution succeeded (time spent 6064/7104 us)

Wed, 24 Feb 2021 03:58:01 EST

查询数据Graph

  • Graph语句可以根据指定的条件遍历数据库。GO语句从一个或多个点开始，沿着一条或多条边遍历，返回YIELD子句中指定的信息。
  • Graph语句可以获得点或边的属性。
  • Graph的，和WHERE子句一起使用，查找符合特定条件的数据。
  • Graph去匹配NebulaGraph中的数据模型。

nGQL语法Graph

  • GO
    GO [[<M> TO] <N> STEPS ] FROM <vertex_list>
OVER <edge_type_list> [REVERSELY] [BIDIRECT]
[WHERE <expression> [AND | OR expression ...])]
YIELD [DISTINCT] <return_list>;

  • FETCH

    • 查询标签属性

      FETCH PROP ON {<tag_name> | <tag_name_list> | *} <vid_list>
[YIELD [DISTINCT] <return_list>];

    • 查询边属性

      FETCH PROP ON <edge_type> <src_vid> -> <dst_vid>[@<rank>]
[, <src_vid> -> <dst_vid> ...]
[YIELD [DISTINCT] <return_list>];
  • LOOKUP
    LOOKUP ON {<tag_name> | <edge_type>} 
WHERE <expression> [AND expression ...])]
[YIELD <return_list>];
  • MATCH
    MATCH <pattern> [<WHERE clause>] RETURN <output>;

GO语句示例Graph

  • 从VID为player100的球员开始，沿着边follow找到连接的球员。
    nebula> GO FROM "player100" OVER follow;
+-------------+
| follow._dst |
+-------------+
| "player101" |
+-------------+
| "player102" |
+-------------+
Got 2 rows (time spent 12097/14220 us)
  • 从VID为player100的球员开始，沿着边follow查找年龄大于或等于35岁的球员，并返回他们的姓名和年龄，同时重命名对应的列。
    nebula> GO FROM "player100" OVER follow WHERE $$.player.age >= 35 \
                ->     YIELD $$.player.name AS Teammate, $$.player.age AS Age;
+---------------+-----+
| Teammate      | Age |
+---------------+-----+
| "Tony Parker" | 36  |
+---------------+-----+
Got 1 rows (time spent 8206/9335 us)
    子句/符号 说明
    YIELD 指定该查询需要返回的值或结果。
    $$ 表示边的终点。
    \ 表示换行继续输入。

  • 从VID为player100的球员开始，沿着边follow查找连接的球员，然后检索这些球员的球队。为了合并这两个查询请求，可以使用管道符或临时变量。

    • 使用管道符
    nebula> GO FROM "player100" OVER follow YIELD follow._dst AS id | \
                GO FROM $-.id OVER serve YIELD $$.team.name AS Team, \
                $^.player.name AS Player;
+-----------+---------------+
| Team      | Player        |
+-----------+---------------+
| "Nuggets" | "Tony Parker" |
+-----------+---------------+
Got 1 rows (time spent 5055/8203 us)
    子句/符号 说明
    $^ 表示边的起点。
    \| 组合多个查询的管道符，将前一个查询的结果集用于后一个查询。
    $- 表示管道符前面的查询输出的结果集。
    • 使用临时变量

    说明：当复合语句作为一个整体提交给服务器时，其中的临时变量会在语句结束时被释放。

    ngql nebula> $var = GO FROM "player100" OVER follow YIELD follow._dst AS id; \ GO FROM $var.id OVER serve YIELD $$.team.name AS Team, \ $^.player.name AS Player; +---------+-------------+ | Team | Player | +---------+-------------+ | Nuggets | Tony Parker | +---------+-------------+ Got 1 rows (time spent 3103/3711 us)

FETCH语句示例Graph

查询VID为player100的球员的属性。

nebula> FETCH PROP ON player "player100";
+----------------------------------------------------+
| vertices_                                          |
+----------------------------------------------------+
| ("player100" :player{age: 42, name: "Tim Duncan"}) |
+----------------------------------------------------+
Got 1 rows (time spent 2006/2406 us)

说明：LOOKUP和MATCH的示例在下文的Graph部分查看。

修改点和边Graph

您可以使用UPDATE语句或UPSERT语句修改现有数据。

UPSERT是UPDATE和INSERT的结合体。当您使用UPSERT更新一个点或边，如果它不存在，数据库会自动插入一个新的点或边。

说明：UPSERT操作是基于NebulaGraph的分区进行串行操作，所以执行速度比单独执行INSERT或UPDATE慢。

nGQL语法Graph

  • UPDATE点
    UPDATE VERTEX <vid> SET <properties to be updated>
[WHEN <condition>] [YIELD <columns>];
  • UPDATE边
    UPDATE EDGE <source vid> -> <destination vid> [@rank] OF <edge_type>
SET <properties to be updated> [WHEN <condition>] [YIELD <columns to be output>];
  • UPSERT点或边
    UPSERT {VERTEX <vid> | EDGE <edge_type>} SET <update_columns>
[WHEN <condition>] [YIELD <columns>];

示例Graph

  • 用UPDATE修改VID为player100的球员的name属性，然后用FETCH语句检查结果。

    ```ngql nebula> UPDATE VERTEX "player100" SET player.name = "Tim"; Execution succeeded (time spent 3483/3914 us)

    Wed, 21 Oct 2020 10:53:14 UTC

    nebula> FETCH PROP ON player "player100"; +---------------------------------------------+ | vertices_ | +---------------------------------------------+ | ("player100" :player{age: 42, name: "Tim"}) | +---------------------------------------------+ Got 1 rows (time spent 2463/3042 us) ```

  • 用UPDATE修改某条边的degree属性，然后用FETCH检查结果。
    nebula> UPDATE EDGE "player100" -> "player101" OF follow SET degree = 96;
Execution succeeded (time spent 3932/4432 us)

nebula> FETCH PROP ON follow "player100" -> "player101";
+----------------------------------------------------+
| edges_                                             |
+----------------------------------------------------+
| [:follow "player100"->"player101" @0 {degree: 96}] |
+----------------------------------------------------+
Got 1 rows (time spent 2205/2800 us)
  • 用UPSERT插入一个VID为player111的点。
    nebula> INSERT VERTEX player(name, age) VALUES "player111":("Ben Simmons", 22);
Execution succeeded (time spent 2115/2900 us)

Wed, 21 Oct 2020 11:11:50 UTC

nebula> UPSERT VERTEX "player111" SET player.name = "Dwight Howard", player.age = $^.player.age + 11 \
WHEN $^.player.name == "Ben Simmons" AND $^.player.age > 20 \
YIELD $^.player.name AS Name, $^.player.age AS Age;
+---------------+-----+
| Name          | Age |
+---------------+-----+
| Dwight Howard | 33  |
+---------------+-----+
Got 1 rows (time spent 1815/2329 us)

删除点和边Graph

nGQL语法Graph

  • 删除点
    DELETE VERTEX <vid1>[, <vid2>...]
  • 删除边
    DELETE EDGE <edge_type> <src_vid> -> <dst_vid>[@<rank>]
[, <src_vid> -> <dst_vid>...]

示例Graph

  • 删除点
    nebula> DELETE VERTEX "team1", "team2";
Execution succeeded (time spent 4337/4782 us)
  • 删除边
    nebula> DELETE EDGE follow "team1" -> "team2";
Execution succeeded (time spent 3700/4101 us)

索引Graph

您可以通过Graph语句为标签（tag）和边类型（edge type）增加索引。

使用索引必读Graph

  • MATCH和LOOKUP语句的执行都依赖索引，但是索引会导致写性能大幅降低（降低90%甚至更多）。请不要随意在生产环境中使用索引，除非您很清楚使用索引对业务的影响。
  • 您必须为已存在的数据重建索引，否则不能索引已存在的数据，导致无法在MATCH和LOOKUP语句中返回这些数据。更多信息，请参见Graph。

nGQL语法Graph

  • 创建索引
    CREATE {TAG | EDGE} INDEX [IF NOT EXISTS] <index_name>
ON {<tag_name> | <edge_name>} (prop_name_list);
  • 重建索引
    REBUILD {TAG | EDGE} INDEX <index_name>;

示例Graph

为标签player的属性name创建索引，并且重建索引。

nebula> CREATE TAG INDEX player_index_0 on player(name(20));
nebula> REBUILD TAG INDEX player_index_0;

说明：为没有指定长度的变量属性创建索引时，需要指定索引长度。在utf-8编码中，一个中文字符占3字节，请根据变量属性长度设置合适的索引长度。例如10个中文字符，索引长度需要为30。详情请参见Graph。

基于索引的LOOKUP和MATCH示例Graph

确保LOOKUP或MATCH有一个索引可用。如果没有，请先创建索引。

找到标签为player的点的信息，它的name属性值为Tony Parker。

// 为name属性创建索引player_name_0。
nebula> CREATE TAG INDEX player_name_0 on player(name(10));
Execution succeeded (time spent 3465/4150 us)

// 重建索引确保能对已存在数据生效。
nebula> REBUILD TAG INDEX player_name_0
+------------+
| New Job Id |
+------------+
| 31         |
+------------+
Got 1 rows (time spent 2379/3033 us)

// 使用LOOKUP语句检索点的属性。
nebula> LOOKUP ON player WHERE player.name == "Tony Parker" \
YIELD player.name, player.age;
+-------------+---------------+------------+
| VertexID    | player.name   | player.age |
+-------------+---------------+------------+
| "player101" | "Tony Parker" | 36         |
+-------------+---------------+------------+

// 使用MATCH语句检索点的属性。
nebula> MATCH (v:player{name:"Tony Parker"}) RETURN v;
+-----------------------------------------------------+
| v                                                   |
+-----------------------------------------------------+
| ("player101" :player{age: 36, name: "Tony Parker"}) |
+-----------------------------------------------------+
Got 1 rows (time spent 5132/6246 us)
最后更新: April 29, 2021
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