[发明专利]SPARQL查询的转换系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据库查询，尤其涉及数据库查询语句的执行效率，更具体地说，涉及一种用于SPARQL查询的转换的系统和方法。

背景技术

近年来，关系数据库管理系统的成功引入了大量横向模式的数据。随着各种应用中对本体(ontology)越来越多的使用，在现有关系数据库管理系统上支持RDF(Resource Description Framework的缩写，资源描述框架)查询已吸引了关系数据库研究人员和语义网研究人员两方面的注意。一方面，将关系数据表达为RDF图使得可以对不同资源进行统一的访问，以利于信息的联合和集中。另一方面，暴露关系数据库中锁存的大量数据可以丰富语义网的内容。

图1示出了虚拟RDF存储的结构框图。在客户端，使用SPARQL(Simple Protocol and RDF Query Language的缩写，简单协议和RDF查询语言)进行查询，查询引擎利用D2R(Database to Relationaldatabase)映射单元将SPARQL语句翻译为SQL语句，以对关系数据库进行查询。

SPARQL是W3C(World Wide Web Consortium的缩写，万维网联盟)的RDF查询语言推荐标准，它是为RDF开发的一种查询语言和数据获取协议，其语法单元结构有以下几种：

三元组：<主谓宾>，(以下简称为<s p o>)

“与”模式：<s p o><s p o>

“或”模式：<s p o>UNION<s p o>

过滤条件：Filter(条件)

典型地，语义查询可以分为两类，肯定的语义查询和否定的语义查询。例如，为了在超市中找到颜色(color)为白色(white)的尿布(diaper)，可以进行如下简单的肯定的SPARQL查询：

<？x typeof diaper><？x color white>

如果是为了在超市中找到非白色的尿布，则本应进行如下查询：

<？x typeof diaper>！<？x color white>(1)

其中“！”表示逻辑“非”，符号“！”只是一个示例，本领域技术人员应认识到，任何可以表达“非”逻辑的表示方式都是可以的。但是，现有SPARQL语言中的语法模式都是以肯定形式表达的，没有

“！<s p o>”这样的语法结构，即不支持否定模式的直接查询，因此不支持式(1)中的“！<？x color white>”。

又例如，希望找到这样的两种产品，他们可以通过第三种产品捆绑销售，但是不能直接捆绑销售，并且不能自己和自己捆绑销售。

假如某超市中商品捆绑销售的情况如下(以“-”标识捆绑销售)：

(a)啤酒-尿布，尿布-牛奶；

(b)啤酒-红酒，红酒-水，啤酒-水。

假若按下面的式(2)进行查询：

Select？x，？z where{<？x BundleSale？y><？y BundleSale？z>

                  ！<？x BundleSale？z>！<？x BundleSale？x>}(2)

则查询结果将为(a)，因为啤酒和牛奶不捆绑销售，啤酒自己和牛奶自己也不捆绑销售，但是它们通过尿布捆绑销售。

由上可见，例如“！<s p o>”这样的显式否定模式的查询非常有用。但是，现有SPARQL语言中却不存在显式否定模式的语法结构。

为此，现有技术中，在SPARQL语言中以肯定的方式来间接描述否定模式，抽象为代数关系式即为P1！P2＝P1-P1P2，“P1P2”代表两个以“与”逻辑组合的三元组，将其称为隐式否定模式。例如，为了表达式(1)中的查询，可以使用这样的形式：

Select？x where{<？x typeof diaper><？y typeof diaper><？ycolor white>Filter(？x！＝？y)}

又例如，为了表达式(2)中的查询，可以使用这样的形式：

Select？x，？z where{<？x BundleSale？y><？y BundleSale？z>