深入学习Gremlin（6）：循环操作

第6期 Gremlin Steps：
repeat()、times()、until()、emit()、loops()

本系列文章的Gremlin示例均在HugeGraph图数据库上执行，环境搭建可参考准备Gremlin执行环境，本文示例均以其中的“TinkerPop关系图”为初始数据，如下图所示：

上一期：深入学习Gremlin（5）：查询路径path

循环操作说明

循环操作是指多次执行某一部分语句，用于语句需要重复运行的场景，比如“查找朋友的朋友的朋友”，可以直接使用循环操作来完成即“查找3层朋友”，下面对具体的循环相关的Step进行说明：

• repeat(): 指定要重复执行的语句，如repeat(out('friend'))
• times(): 指定要重复执行的次数，如执行3次repeat(out('friend')).times(3)
• until(): 指定循环终止的条件，如一直找到某个名字的朋友为止repeat(out('friend')).until(has('name','xiaofang'))
• emit(): 指定循环语句的执行过程中收集数据的条件，每一步的结果只要符合条件则被收集，不指定条件时收集所有结果
• loops(): 当前循环的次数，可用于控制最大循环次数等，如最多执行3次repeat(out('friend')).until(loops().is(3))

实例讲解

下面通过实例来深入理解每一个操作。

1. Step repeat() + times()：按照指定的次数重复执行语句

   示例1：

   // 访问某个顶点的OUT邻接点（1次）
   // 注意'okram'是顶点的id
   g.V('okram').repeat(out()).times(1)
   

   

   示例2：

   // 访问某个顶点的2度双向邻接点
   // 访问第1个顶点的所有邻接点（第1层）
   // 再访问第1层结果顶点的邻接点（第2层）
   g.V('okram').repeat(both()).times(2)
   

   

   示例3：

   // 访问某个顶点的3度OUT邻接点
   // 访问第1个顶点的所有邻接点（第1层）
   // 再访问第1层结果顶点的邻接点（第2层）
   // 再访问第2层结果顶点的邻接点（第3层）
   g.V('okram').repeat(out()).times(3)
   

   

   比一比：

   g.V('okram').out().out().out()
g.V('okram').repeat(out()).times(3)

2. Step repeat() + until()：根据条件来重复执行语句

   示例1：

   // 查询顶点'okram'到顶点'Gremlin'之间的路径
   // 循环的终止条件是遇到名称是'Gremlin'的顶点
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .until(has('name', 'Gremlin'))
    .path()
   

   

   注意1：这里用到了path()来获取经过的路径，path的讲解请参考上一期。

   注意2：until()与 times()是互斥的，两个语句无法同时存在于同一个循环中。

   注意3：until()放在repeat()之前或之后的顺序是会影响逻辑的，放前面表示先判断再执行，放后面表示先执行后判断。请对比如下两个语句的执行结果：
   g.V('okram').repeat(out()).until(hasLabel('person')).path()
g.V('okram').until(hasLabel('person')).repeat(out()).path()

3. Step repeat() + emit()：收集执行过程中的数据

   示例1：

   // 查询顶点'okram'的所有OUT可达点的路径
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .emit()
    .path()
   

   

   示例2：

   // 查询顶点'okram'的所有OUT可达点的路径
   // 且必须满足是'person'类型的点
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .emit(hasLabel('person'))
    .path()
   

   

   注意：emit()放在repeat()之前或之后的顺序是会影响结果的，放前面表示先收集再执行，放后面表示先执行后收集。请对比如下两个语句的执行结果：
   g.V('okram').repeat(out()).emit(hasLabel('person')).path()
g.V('okram').emit(hasLabel('person')).repeat(out()).path()

   示例3：

   // 查询顶点'okram'到顶点'Gremlin'之间的路径
   // 此外还收集过程中的'person'类型的顶点
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .until(has('name', 'Gremlin'))
    .emit(hasLabel('person'))
    .path()
   

   

   注意：emit()与until()搭配使用时，是“或”的关系而不是“与”的关系，满足两者间任意一个即可。

   示例4：

   // 查询顶点'okram'的2度OUT可达点的路径
   // 此外还收集'person'类型的顶点
   g.V('okram')
    .repeat(out()).times(2)
    .emit(hasLabel('person'))
    .path()
   

   

   注意：emit()与times()搭配使用时，是“或”的关系而不是“与”的关系，满足两者间任意一个即可。

4. Step repeat() + loops()：根据最大次数限制来重复执行语句

   示例1：

   // 查询顶点'okram'的3度OUT可达点路径
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .until(loops().is(3))
    .path()
   

   

   示例2：

   // 查询顶点'okram'到顶点'Gremlin'之间的路径
   // 且之间只相差2跳的距离
   // 其中的and()是指两个条件都满足
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .until(has('name', 'Gremlin')
           .and().loops().is(2))
    .path()
   

   

综合运用

1. 查找子树

   // 查找从一个节点出发，到
   // 叶子节点结束的所有路径
   // 这些路径的集合为一颗子树(子图)
   g.V('okram')
    .repeat(out())
    .until(outE().count().is(0))
    .path()
   

   

2. 查找两点之间的最短路径

   // 已知两个顶点'okram'和'javeme'，
   // 通过任意关系来找到这两点之间的路径
   // 且限制了最大深度为3
   // 若存在那么第一条结果即是最短路径
   g.V('okram')
    .repeat(bothE().otherV().simplePath())
    .until(hasId('javeme').and().loops().is(lte(3)))
    .hasId('javeme')
    .path()
   

   

   注意：bothE().otherV()一般等价于both()，但是在这里有一些差别，后者仅仅返回路径中的顶点信息，前者会把路径中的边信息也返回。

   试一试：将语句中的lte(3)改为lte(4)看看结果有什么变化