[发明专利]一种基于Redis的RDF数据分布式存储和查询方法

权利要求书

1.一种基于Redis的RDF数据分布式存储方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

S1：提供一基于Redis的RDF数据分布式存储系统，该存储系统包括：一个管理节点（Manage Node）以及与该管理节点（Manage Node）相匹配的处理节点（Process Node）和存储节点（Storage Node）；其中，所述管理节点（Manage Node）提供对外的接口，负责接收以及解析外部的RDF数据；

S2：在存储节点（Storage Node）的Redis中，首先根据RDF数据本体中的定义，建立以主语所属的类命名的类数据库，同时在该类数据库中，为每一个属性建立以该属性命名的属性集合，即谓语集合；根据解析后RDF数据对应的三元组中主语的类型和谓语，将主语为同一类、谓语相同的主语不重复地置于该类数据库中的谓语集合中，并为该谓语集合中的每个主语建立以该主语和其对应的谓语命名的宾语集合，用以存放该主语及其谓语对应的所有宾语；然后为每一个谓语建立谓语反转备份，即根据同一个谓语，建立一个以该谓语反转谓语命名的反转谓语集合；再将解析后RDF数据对应的三元组中主语为同一个类、谓语相同的宾语不重复地置于该反转谓语集合中，并为该反转谓语集合中每个宾语建立以该宾语和其对应的谓语命名的主语集合，以存放该宾语及其谓语对应的所有主语。

2.根据权利要求1所述的一种基于Redis的RDF分布式存储方法，其特征在于：每个存储节点（Storage Node）包含一个Redis，每个Redis中均能创建N个类数据库，且该N为正整数。

3.根据权利要求1所述的一种基于Redis的RDF分布式存储方法，其特征在于：所述管理节点（Manage Node）通过每个存储节点（Storage Node）对应的IP地址、端口地址以及类数据库编号访问每个存储节点（Storage Node）的Redis中的类数据库。

4.根据权利要求1所述的一种基于Redis的RDF分布式存储方法，其特征在于：在所述存储系统中，所述处理节点（Process Node）通过Redis提供的API与所述存储节点（Storage Node）进行通信。

5.根据权利要求1所述的一种基于Redis的RDF分布式存储方法，其特征在于：在所述存储系统中，所述处理节点(Process Node)和所述存储节点(Storage Node)为多对多的关系。

6.一种基于权利要求1~5任一项所述的一种基于Redis的RDF分布式存储方法的基于Redis的RDF数据分布式查询方法，其特征在于，包括如下步骤：

S31：管理节点（Manage Node）判断查询语句对应的Type；若查询语句的主语所属类已知、谓语未知，则转入步骤S32；若查询语句的主语所属类未知、谓语已知，则转入步骤S33；若查询语句的主语所属类已知、谓语已知，则转入步骤S34；

S32：从所述存储系统的各个存储节点（Storage Node）的Redis对应的类数据库中进行查找；

S33：从查询语句的本体文件中获取谓语的定义域，将所有谓语的定义域的交集作为查询的主语类型，转化为主语所属类已知、谓语已知的类型，并转入步骤S34；

S34：管理节点（Manage Node）判断查询语句中的主语或宾语是否已知，若主语或者宾语其中有一个已知，管理节点（Manage Node）直接进行查询，且该查询过程的时间复杂度为O（1）；若主语和或宾语均未知，则转入步骤S35；

S35：管理节点（Manage Node）查找处理节点（ProcessNode）的注册表，根据该注册表中已注册的处理节点（ProcessNode）的个数，将整个查询任务分割成对应个数的子任务，并分配给各个处理节点（ProcessNode）进行查询；处理节点（ProcessNode）根据子查询任务中查询语句对应的存储节点（Storage Node），从该存储节点（Storage Node）中进行查询；处理节点（ProcessNode）查询完成后将结果返回给管理节点（Manage Node）。

7.根据权利要求6所述的一种基于Redis的RDF分布式查询方法，其特征在于：主语或宾语已知的查询，管理节点（Manage Node）将查询分成三个阶段：查询语句分析、定位数据集和执行查询操作。