SPARQL

SPARQL
Орган стандартизации	Консорциум Всемирной паутины
Создатель	Carlos Buil Aranda[d][1] и Eric G. Prud'hommeaux[d][1]
Последняя версия	1.1
Медиафайлы на Викискладе

SPARQL (рекурсивный акроним от англ. SPARQL Protocol and RDF Query Language) — язык запросов к данным, представленным по модели RDF, а также протокол для передачи этих запросов и ответов на них. SPARQL является рекомендацией консорциума W3C^[2] и одной из технологий семантической паутины^[3][4]. Предоставление SPARQL-точек доступа (англ. SPARQL-endpoint) является рекомендованной практикой при публикации данных во всемирной паутине^[5].

Стандарты W3C

Обзор: http://www.w3.org/standards/techs/sparql (англ.)

• SPARQL 1.1 Overview (англ.) — Обзор языка запросов SPARQL
• SPARQL 1.1 Query Language (англ.) — Команда языка SPARQL для запроса данных
• SPARQL 1.1 Update (англ.) — Команда языка SPARQL для изменения данных
• SPARQL 1.1 Service Description (англ.) — Описание сервиса для выполнения запросов на языке SPARQL
• SPARQL 1.1 Federated Query (англ.) — Запросы на языке SPARQL к нескольким источникам данных
• SPARQL 1.1 Query Results JSON Format (англ.)
• SPARQL 1.1 Query Results CSV and TSV Formats (англ.)
• SPARQL Query Results XML Format (Second Edition) (англ.)
• SPARQL 1.1 Entailment Regimes Recommendation (англ.)
• SPARQL 1.1 Protocol (англ.)
• SPARQL 1.1 Graph Store HTTP Protocol (англ.)

Общая схема запроса

Как и в SQL, SPARQL декларирует не только чтение, но и манипуляцию данными. Стандарт SPARQL Update описывает команды INSERT и DELETE для добавления и удаления триплетов в хранилище. Однако, обе эти команды оперируют той или иной выборкой, так что основа SPARQL — это команда SELECT.

Общая схема SPARQL-запроса SELECT выглядит так^[6]:

PREFIX
  # префиксные объявления - служат для указания сокращений URI, 
  # используемых в запросе.
FROM ...
  # источники запроса - определяют какие RDF-графы запрашиваются.
SELECT ...
  # состав результата - определяет возвращаемые элементы данных.
WHERE {...}
  # шаблон запроса - определяет, что запрашивать из набора данных.
ORDER BY ...
  # модификаторы запроса - ограничивают, упорядочивают, преобразуют результаты запроса.

Преимущества

SPARQL позволяет пользователям писать глобально однозначные запросы. Например, следующий запрос возвращает имена и адреса электронной почты каждого человека в мире:

PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
SELECT ?name ?email
WHERE {
 ?person a foaf:Person.
 ?person foaf:name ?name.
 ?person foaf:mbox ?email.
}

Приведённые параметры используются для описания человека, включённого в FOAF. Это иллюстрирует видение Семантической паутины как единой огромной базы данных^[7]. Каждый идентификатор в SPARQL, URI, глобально однозначен, в отличие от «email» или «e-mail», обычно используемых в SQL.

Этот запрос может быть распределён на несколько конечных точек SPARQL, разных компьютеров, и сбор результатов осуществляется процедурой, известной как федеративный поиск^[англ.].

Формы запросов

Язык SPARQL определяет четыре различных варианта запросов для различных целей:

SELECT запрос

Извлекает необработанные значения из точки доступа SPARQL и возвращает результаты в формате таблицы.

CONSTRUCT запрос

Извлекает информацию из точки доступа SPARQL в формате RDF и преобразовывает результаты к определённой форме.

ASK запрос

Формирует запрос типа Истина/Ложь.

DESCRIBE запрос

Получает описание RDF-ресурса. Реализация поведения DESCRIBE-запросов определяется разработчиком точки доступа SPARQL.

Каждая из этих форм запроса содержит блок WHERE для указания ограничений, хотя в случае запроса DESCRIBE этот блок не является обязательным.

Ключевые слова

Ниже приведена часть используемых ключевых слов в SPARQL запросах, полный перечень доступен в официальной документации.

PREFIX — служит для сокращения URI.

OPTIONAL — обозначает необязательный шаблон.

GRAPH — применяет шаблон к именованным графам.

DISTINCT — обеспечивает уникальность решений в ответе на запрос.

LIMIT — задаёт максимальное количество выводимых результатов.

OFFSET — опускает в результате первые n решений.

ORDER BY — позволяет отсортировать результат по возрастанию (ASC()) или по убыванию (DESC())^[8].

Сравнение языков запросов к RDF

• DQL — основан на XML, запросы и результаты выражаются в DAML+OIL;
• N3QL — основан на Нотации 3;
• R-DEVICE;
• RDFQ — основан на XML;
• RDQ — похож на SQL;
• RDQL — похож на SQL;
• SeRQL — похож на SQL, близок к RDQL;
• Versa — компактный синтаксис (не SQL), исключительно для 4Suite (язык Python).

Версии

SPARQL 1.0 стал стандартом в январе 2008 и включал:

SPARQL 1.0 Язык запросов;

SPARQL 1.0 Протокол;

SPARQL Формат результатов XML.

SPARQL 1.1 является актуальной версией и включает:

SPARQL язык запросов и протокол обновлены до 1.1;

SPARQL 1.1 Обновления;

SPARQL 1.1 HTTP-протокол для управления RDF графами;

SPARQL 1.1 Описания служб;

SPARQL 1.1 Логические следствия(Entailments);

SPARQL 1.1 Основные Федеративные запросы^[9].

Пример

Другой пример запросов SPARQL: «Найти даты выхода серий всех сезонов сериала „Клан Сопрано“»:

 PREFIX dbpo: <http://dbpedia.org/ontology/>
 SELECT *
 WHERE
 {
  ?e dbpo:series         <http://dbpedia.org/resource/The_Sopranos>.
  ?e dbpo:releaseDate   ?date.
  ?e dbpo:episodeNumber  ?number.
  ?e dbpo:seasonNumber   ?season.
 }
 ORDER BY DESC(?date)

Переменные обозначаются префиксом «?» или «$».

Чтобы сделать запросы краткими, SPARQL позволяет определять префиксы и основные URI способом, подобным Turtle. В этом запросе префикс «dbpo» обозначает «http://dbpedia.org/ontology/».

Точка доступа SPARQL

Точка доступа SPARQL — это служба, поддерживающая протокол запросов SPARQL. Точка доступа позволяет пользователю делать запросы к базе знаний. Сервер обрабатывает запрос и возвращает ответ в некотором, обычно машиночитаемом, формате. Таким образом, точки доступа SPARQL в первую очередь являются API к базам знаний, а представление результатов должно быть реализовано программным обеспечением вызывающей стороны^[10].

Различают два вида точек доступа: общего назначения и локальные.

Точки доступа общего назначения могут производить запросы по любым указанным RDF-документам, находящимся в Сети. А локальные точки доступа способны получать данные только от одного ресурса.

Примеры

• Пример точки доступа SPARQL.
• Список точек доступа SPARQL

Автоматическое исполнение запросов

На данный момент для ряда языков программирования существует возможность вызывать SPARQL-запросы^[11], существуют инструменты, позволяющие подключать и в полуавтоматическом режиме строить SPARQL-запросы для точки доступа SPARQL, например ViziQuer^[12].

Примечания

Ссылки

• SPARQL Query Language for RDF (англ.) — спецификация языка запросов SPARQL
• Semantic Web Activity News (англ.) — Новости семантической паутины
• Berners-Lee looks for Web’s big leap (англ.) — интервью Тима Бернерса-Ли
• Structure of a SPARQL Query — Структура SPARQL запроса
• SPARQL Protocol for RDF (англ.) — спецификация протокола SPARQL
• Язык запросов SPARQL для RDF — русский перевод спецификации языка SPARQL
• SPARQL Working Group Wiki (англ.)
• RDF Query Survey (англ.)
• XML.com: Introducing SPARQL: Querying the Semantic Web (англ.)
• RDF Query and Rule languages Use Cases and Examples survey (англ.)
• SPARQL — язык запросов к RDF
• SPARQL Query Language for RDF (англ.)