Java 创建图形查询语言（节点/边/超边）

我正在创建一个API，它用附加属性和助手封装对象。我不希望用户访问数据库，因为我必须为API的使用者提供某些查询功能

我有以下资料：

Node1(w/ attributes) -- > Edge1(w/ attr.) -- > Node2(w/ attr.)

及

基本上，

节点

可以是特定的

类型

，这将决定可用属性的类型。因此，我需要能够根据不同的类型和属性查询这些“路径”

例如：从一个节点开始，找到路径

typeA>typeB&attr1>typeC

因此，我需要做一些简单的事情，并且能够将查询编写为字符串，或者可能是生成器模式样式

到目前为止，我已经建立了一个访问者模式来遍历节点/边/超边，这允许进行某种查询，但这不是很简单，因为您必须为新类型的查询创建一个新的访问者

这是我迄今为止的实施情况：

    ConditionImpl hasMass = ConditionFactory.createHasMass( 2.5 );
    ConditionImpl noAttributes = ConditionFactory.createNoAttributes();

    List<ConditionImpl> conditions = new ArrayList<ConditionImpl>();
    conditions.add( hasMass );
    conditions.add( noAttributes );

    ConditionVisitor conditionVisitor = new ConditionVisitor( conditions );
    node.accept( conditionVisitor );

    List<Set<Node>> validPaths = conditionVisitor.getValidPaths();

ConditionImpl hasMass=ConditionFactory.createHasMass（2.5）；
ConditionImpl noAttributes=ConditionFactory.createNoAttributes（）；
列表条件=新建ArrayList（）；
条件。添加（hasMass）；
条件。添加（无属性）；
ConditionVisitor ConditionVisitor=新ConditionVisitor（条件）；
接受（conditionVisitor）；
List validPaths=conditionVisitor.getValidPaths（）；

上面的代码执行一个查询，检查起始节点的质量是否为

2.5

，链接节点（子节点）是否没有属性。访问者执行一个

条件。检查（节点）

并返回一个布尔值

---

我从哪里开始为一个更简单的图创建查询语言？

---

注意：我没有使用现有图形库的选项，我将有数十万个节点，加上边。

听起来你拥有除了一些语法糖以外的所有部分

一个不可变的样式怎么样？在这个样式中，您可以创建上面的整个列表，如

Visitor v = Visitor.empty
    .hasMass(2.5)
    .edge()
    .node()
    .hasNoAttributes();

---

您可以使用此样式创建任何类型的线性查询模式；如果您添加了一些额外的状态，您甚至可以通过setName（“a”）和更高版本的.node（“a”）来执行分支查询，以返回到查询的那个点。

个人而言，我喜欢访问者模式的想法，但是访问所有节点可能代价高昂

查询界面：如果用户/其他开发人员正在使用它，我将使用具有可读方法名称的生成器样式界面：

    Visitor v = QueryBuilder
                  .selectNodes(ConditionFactory.hasMass(2.5))
                  .withChildren(ConditionFactory.noAttributes())
                  .buildVisitor();
    node.accept(v);
    List<Set<Node>> validPaths = v.getValidPaths();

（我使用“freestyle”是因为现在缺少创造性，但它的意图应该很清楚）Node表示，一般来说，这可能是两个不同的接口，以便不构建奇怪的查询

    public interface QueryBuilder {
         QuerySelector selectNodes(Condition c);
         QuerySelector allNodes();
    }

    public interface QuerySelector {
         QuerySelector withEdges(Condition c);
         QuerySelector withChildren(Condition c);
         QuerySelector withHyperChildren(Condition c);
         // ...
         QuerySelector and(QuerySelector... selectors);
         QuerySelector or(QuerySelector... selectors);

         Visitor buildVisitor();
    }       

使用这种语法糖可以使查询从源代码中可读，而不必强制实现自己的数据查询语言。

QuerySelector

实现将负责在访问的节点周围“移动”，而

条件实现将检查条件是否匹配

这种方法的明显缺点是，您需要预见接口中的大多数查询，并且需要已经实现它们

节点数量的可伸缩性：您可能需要添加某种索引以加快查找“感兴趣”节点的速度。出现的一个想法是（针对每个索引）在图中添加一个层，其中每个节点为“索引变量”的一个不同属性设置建模。然后，法线边可以将这些索引节点与原始图中的节点连接起来。索引上的超边缘可以构建一个更小的搜索网络。当然，仍然有一种枯燥的方法，就是使用
attributeValue->node
mapping将索引存储在类似于map的结构中。这可能比上面的想法更有效

如果您有某种索引，请确保该索引也可以接收访问者，这样它就不必访问图中的所有节点。
我不确定是否完全遵循您的逻辑。什么是
empty
，它指的是必须传入
节点的事实吗？我认为
empty
指的是一个“空”访问者（将匹配所有节点），该访问者随后被条件“填充”。在发布的案例中，我会将其理解为“从默认访问者开始，检查被访问节点的质量是否为2.5，在这些节点上，取每个边，取其末端的节点，检查其是否没有属性。”我明白了，因此它只处理有限的场景，并且需要为更通用的模式做一些额外的工作。不，它可以根据您的需要进行通用化。告诉我一个真正通用的例子……比如：查找一个以
TypeA
开头、有一个或多个
TypeB
并以
TypeC
结尾的路径。其中有效路径可能如下所示：
TypaA、TypeB、TypeB、TypeB、TypeC
或
TypeA、TypeB、TypeC
？您是否需要修改生成器符号以支持此操作？您必须支持此查询的元素：检查类型是一个条件。下面的1条或多条边可能只是
QuerySelector
中的一个新方法。因此，结果可能如下所示：
QueryBuilder.selectNodes（Condition.hasType（“A”））.recurseOnChildren（Condition.hasType（“B”））.withChildren（Condition.hasType（“C”）
。关于如何在图形上移动的逻辑将是
QuerySelector
的实现问题。我得说，我喜欢你的方法。比创建基于
字符串的查询并让消费者学习如何使用它更容易。在
和
和
或
示例中，您为什么要传递
条件
实例，但它标记为使用
查询选择器
实例？这是两种不同的方法。
和（）
    // Select nodes with mass 2.5, follow edges with both conditions fulfilled and check that the children on these edges have no attributes. 
    Visitor v = QueryBuilder
                  .selectNodes(ConditionFactory.hasMass(2.5))
                  .withEdges(ConditionFactory.and(ConditionFactory.freestyle("att1 > 12"), ConditionFactory.freestyle("att2 > 23")) 
                  .withChildren(ConditionFactory.noAttributes())
                  .buildVisitor();

    public interface QueryBuilder {
         QuerySelector selectNodes(Condition c);
         QuerySelector allNodes();
    }

    public interface QuerySelector {
         QuerySelector withEdges(Condition c);
         QuerySelector withChildren(Condition c);
         QuerySelector withHyperChildren(Condition c);
         // ...
         QuerySelector and(QuerySelector... selectors);
         QuerySelector or(QuerySelector... selectors);

         Visitor buildVisitor();
    }