SPARQL基础入门练习

1、前言

知识图谱：Freebase，服务器：virtuoso

SPARQL基本语法表

一个SPARQL样例

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?x
WHERE {
FILTER (?x != ns:m.0160w)
FILTER (!isLiteral(?x) OR lang(?x) = '' OR langMatches(lang(?x), 'en'))
ns:m.0160w ns:location.country.currency_used ?x .
}

大致意思是

1. PREFIX ns: ——PREFIX声明缩写，后面的ns表示http://rdf.freebase.com/ns/。例如，ns:m.0160w在被解释器执行时，等价于http://rdf.freebase.com/ns/m.0160w。
2. SELECT DISTINCT ?x——搜索变量x（?x），且搜索结果要求去重（DISTINCT）
3. WHERE {}——这一子句接在SELECT之后，{}内容表示搜索SELECT的具体筛选条件。
4. FILTER (?x != ns:m.0160w)——要求变量x不是ns:m.0160w
5. FILTER (!isLiteral(?x) OR lang(?x) = '' OR langMatches(lang(?x), 'en'))——这一子句有点复杂，是三个子句的组合，分别表示要求：
   1. 或，变量x不是文本（!isLiteral）
   2. 或，x的语言是空字符串
   3. 或，x的语言是英文（en）
6. ns:m.0160w ns:location.country.currency_used ?x .——这实际上是一个三元组。表示变量x上存在一条边，是由实体ns:m.0160w指出，通过关系ns:location.country.currency_used，指向变量x。值得注意的是，凡是这样的三元组子句，后面都要跟一个英文句号.（见红点），不然解释器会报错。

在virtuoso服务器执行后，设置格式为html，结果如下。

此外，值得注意的是，对于

SELECT DISTINCT ?x

而言，若写为

SELECT DISTINCT ?x1 ?x2 ?x3

则返回满足后续（where子句里的）约束条件的(x1, x2, x3)组合。

2、基本操作（由简单到复杂）

2.1 无条件查询

最简单的形式

PREFIX ns: 
SELECT ?e1 ?r ?e2
where {?e1 ?r ?e2}

这表示，不加任何限制地，查询图谱内所有的三元组。返回结果自然就有很多：

可以看到返回结果的顶上，还写上了查询语句里我们自己命名的e1，r，e2。

2.2 已知单个三元组的条件查询

加上一个三元组的约束

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r
WHERE {
?e1 ?r ns:m.0160w .
}

即要求变量e1和r，满足三元组(?e1 ?r ns:m.0160w)。结果如下：

2.3 嵌套查询

当然，我们还可以再嵌套其他的三元组（嵌套查询），比如

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r
WHERE {
?e1 ?r ns:m.0160w .
?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2 .
}

显然，这里我们就加了两个三元组约束。结果的条数自然就少得多了。

2.4 过滤参数FILTER

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r
WHERE {
?e1 ?r ns:m.0160w .
FILTER(?r=ns:freebase.user_profile.hometown)
}

即过滤出（即，只要这部分）变量r是ns:freebase.user_profile.hometown的情况。结果如下：

2.5 可选的约束OPTIONAL

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r ?e2
WHERE {
?e1 ?r ns:m.0160w .
OPTIONAL { ?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2 }
}

这样的话，第二个三元组约束就是可选满足的了，即若条件（?e1，ns:freebase.user_profile.hometown，？）成立，再查询？处的?e2；若不成立，就变量e2空着。部分结果显示如下：

可见结果和2.2已知单个三元组的条件查询，的结果几乎是一致的——只是最后多了e2一列。

2.6 任满足其一即可的UNION

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r ?e2
WHERE {
{ ?e1 ?r ns:m.0160w } UNION { ?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2 }
}

可见，满足三元组条件1(?e1 ?r ns:m.0160w)或条件2(?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2)中任意一个，就返回。部分结果如下：

条件1 UNION 条件2，和， 条件1 OPTIONAL 条件2 的区别就在于：

1. UNION刻画“或”关系，要求条件1，2当中至少满足其中一个条件
2. 条件1 OPTIONAL 条件2，仅要求必须满足条件1；至于条件2，若满足，也顺带执行查询。

2.7 统计计数 COUNT

PREFIX ns: 
SELECT COUNT DISTINCT ?e1 ?r ?e2
WHERE {
{ ?e1 ?r ns:m.0160w } UNION { ?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2 }
}

此处与DISTINCT配合使用，即统计满足条件的无重复的e1,r,e2组合数量，结果如下：

2.8 语言限定

PREFIX ns: 
SELECT DISTINCT ?e1 ?r
WHERE {
?e1 ?r ns:m.0160w .
?e1 ns:freebase.user_profile.hometown ?e2 .
FILTER(lang(?e1)!='zh')
}

结合FILTER实现，即过滤出(只要这部分）语言不是中文（zh）的变量e1和r。

可见结果跟2.3嵌套查询是一致的。 

3、参考

参考博客：

1. sparql常用查询语句总结_TechOnly1988的博客-CSDN博客_sparql 交集
2. sparql使用简介-语法入门_minosisterry的博客-CSDN博客_sparql语法
3. sparql使用简介-语法入门_minosisterry的博客-CSDN博客_sparql语法