SQLServer圖資料庫一些優點

来源:http://www.cnblogs.com/wenBlog/archive/2017/11/14/7833971.html
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上一篇簡要介紹了圖資料庫的一些基本內容（初識SQL Server2017 圖資料庫（一）），本篇通過對比關係型一些語法來體現圖資料庫模式的一些優點，比如查詢方便，語句易理解等。 在圖資料庫模型上構建查詢的優勢： T-SQL 帶給圖表查詢一些新的語法。在SELECT語句中我們有一些特殊的語句來關聯點和 ...


　　　　上一篇簡要介紹了圖資料庫的一些基本內容（初識SQL Server2017 圖資料庫（一）），本篇通過對比關係型一些語法來體現圖資料庫模式的一些優點，比如查詢方便，語句易理解等。

在圖資料庫模型上構建查詢的優勢：

T-SQL 帶給圖表查詢一些新的語法。在SELECT語句中我們有一些特殊的語句來關聯點和邊。讓我們來演練一些，構建查詢語句檢索發帖和回覆，如下：

  1. 我們檢索每個記錄的兩個部分，發帖和回覆，因此我們需要在FROM子句中引用兩次ForumPosts’表，這個地方可以採用一些有意義的別名:

　　　　

FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.ForumPosts RepliedPost

 

  1. 儘管我們能選擇任何別名，但是在處理圖對象時最好選擇有意義的名字。
  2. 我們需要“posts”之間的關係，而這個關係就是表Reply_to’。語法如下：

　　　　

FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost

 

  1. 在WHERE 子句中，我們需要關聯所有的表，用下麵這種MATCH語句來實現關聯：
FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost

WHERE MATCH(ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost)

 

  1. 這個語法很有意思：“-”破折號表示邊的$From_id欄位表示關係，然後“->”破折號和大於號用邊的$To_id欄位表示關係。
  2. 因為知道那個別名有reply，那個別名有replied post，我們可以構建一個查詢欄位列表：
FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost

WHERE MATCH(ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost)

 

  1. 在關係型模型中相同功能的查詢如下:
     

select RepliedPost.PostId,RepliedPost.PostTitle,

   ReplyPost.PostId as ReplyId, ReplyPost.PostTitle as ReplyTitle

  from Forum.ForumPosts ReplyPost, Forum.ForumPosts RepliedPost

  where ReplyPost.PostId=RepliedPost.ReplyTo

 

  1. 這些查詢很相似，當然MATCH的語法更容易理解。
  2. 執行完上面語句查詢結果如下：

 

  1. 我們加上寫這個回覆貼人的名字。需要在FROM子句中添加‘ForumMembers’節點和‘Written_By’這個邊。語句如下：
FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost, dbo.ForumMembers RepliedMember, Written_By RepliedWritten_By

 

  1. 還要添加MATCH語句的內部關係:
     
WHERE MATCH(ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost-(RepliedWritten_by)->RepliedMember)

 

  1. 這就可以在SELECT列表中添加回帖人的名字，最終的查詢如下：
     

-- Posts 、members 和replies

   SELECT RepliedPost.PostId,RepliedPost.PostTitle,RepliedMember.MemberName,

   ReplyPost.PostId as ReplyId, ReplyPost.PostTitle as ReplyTitle

      FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost,

        dbo.ForumMembers RepliedMember, Written_By RepliedWritten_By

   WHERE MATCH(ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost-(RepliedWritten_by)->RepliedMember)

 

  1. 在關係型模型中的對應查詢如下：
SELECT RepliedPost.PostId,RepliedPost.PostTitle,

   ReplyPost.PostId as ReplyId, ReplyPost.PostTitle as ReplyTitle,

   RepliedMember.MemberName

  FROM Forum.ForumPosts ReplyPost, Forum.ForumPosts RepliedPost,

   Forum.ForumMembers RepliedMember

  WHERE ReplyPost.PostId=RepliedPost.ReplyTo

        and RepliedPost.OwnerId=RepliedMember.MemberId

 

  1. 結果如下所示:

 

  1. 還缺少回覆對象的名字。像上面一樣增加‘ForumMembers’ 和  ‘Written_By’在FROM子句中:
From dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost,

dbo.ForumMembers RepliedMember, Written_By RepliedWritten_By,

dbo.ForumMembers ReplyMember, Written_By ReplyWritten_By

 

  1. 接下來，修改MATCH子句，‘ReplyMember’需要關聯‘ReplyPost’，但是如何去處理這個關係而不影響其他關係？需要用不同的方式來實現：
WHERE MATCH(ReplyMember<-(ReplyWritten_By)-ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost-(RepliedWritten_by)->RepliedMember)

 

  1. 註意這個符號“<-”與之前的相反方向，但是意義是相同的：一個在邊表的$to_id與節點表的關係。
  2. 最終，還需增加寫著回覆的成員姓名，代碼如下：
-- Posts and members and their replies and members

   SELECT RepliedPost.PostId, RepliedPost.PostTitle,RepliedMember.MemberName,

   ReplyPost.PostId as ReplyId, ReplyPost.PostTitle as ReplyTitle,

   ReplyMember.MemberName [ReplyMemberName]

      FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, dbo.Reply_to, dbo.ForumPosts RepliedPost,

        dbo.ForumMembers RepliedMember, Written_By RepliedWritten_By,

        dbo.ForumMembers ReplyMember, Written_By ReplyWritten_By

      WHERE MATCH(ReplyMember<-(ReplyWritten_By)-ReplyPost-(Reply_to)->RepliedPost-(RepliedWritten_by)->RepliedMember)

 

  1. 結果集如下：

 

  1. 在關係型查詢的對應語句：
SELECT RepliedPost.PostId,RepliedPost.PostTitle,

         RepliedMember.MemberName, ReplyPost.PostId as ReplyId,

      ReplyPost.PostTitle as ReplyTitle, ReplyMember.MemberName

  FROM Forum.ForumPosts ReplyPost, Forum.ForumPosts RepliedPost,

       Forum.ForumMembers RepliedMember, Forum.ForumMembers ReplyMember

  WHERE ReplyPost.PostId=RepliedPost.ReplyTo

        and RepliedPost.OwnerId=RepliedMember.MemberId

        and ReplyPost.OwnerId=ReplyMember.MemberId

 

  1. 在這個時候，可能在關係型模式裡面隨著關係的增多讀取就會越困難，而在圖數據模式中MATCH子句相對就容易很多。讓我們看一下在圖數據模式中一些有趣又有用的地方。

統計每篇帖子的回覆數

  SELECT distinct RepliedPost.PostID,RepliedPost.PostTitle,

          RepliedPost.PostBody,

          count(ReplyPost.PostID) over(partition by RepliedPost.PostID)

              as TotalReplies

   FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, Reply_To, dbo.ForumPosts RepliedPost

   WHERE MATCH(ReplyPost-(Reply_To)->RepliedPost)

 

在這個語句中我們統計了每一篇回覆的數量，但是僅僅在一個層面中，並不是在整個回覆的樹結構裡面。

根貼（主貼）的列表

我們通過下麵不使用MATCH的語句得到所有的根貼:

SELECT Post1.PostId,Post1.PostTitle

  FROM dbo.ForumPosts Post1

  WHERE $node_id not in (select $from_id from dbo.Reply_To

 

MATCH語法只是允許我們關聯三個或者更多的實體（比如兩個節點和一個關係）。當我們只想關聯其中兩個的時候，只需要一個常規的連接或者子查詢。如上面的語句一樣。

在結果中添加‘Level’欄位

添加一個‘Level’欄位，顯示樹結構。在T-SQL中有一個簡單的語法，叫做CTE實現遞歸。但是有一個問題，不能使用MATCH語法在一個派生表上，此時可以使用CTE。如果有必要，可以在CTE中使用MATCH，但是反之就不行了，有這樣的限制。下麵展示一下使用常規的關係僅僅使用CTE來迭代，代碼如下：

 with root as

  ( select $node_id as node_id,RootPosts.PostId,

           RootPosts.PostTitle,

           1 as Level, 0 as ReplyTo

     from dbo.ForumPosts RootPosts

     where $node_id not in (select $from_id from dbo.reply_to)

  union all

     select $node_id,ReplyPost.PostId, ReplyPost.PostTitle,

            Level+1 as [Level], root.PostId as ReplyTo

     from dbo.ForumPosts ReplyPost, reply_to, root

     where ReplyPost.$node_id=reply_to.$from_id

           and root.node_id=reply_to.$to_id

  )

  select PostId,PostTitle, Level, ReplyTo

  from root

 

 

檢索一個帖子中的所有回覆

使用CTE遞歸語法，我們可以用一種樹結構檢索一個帖子的所有回覆。如果使用常規的語法不能在檢索帖子1的時候檢索貼子3，因為3是對2的回覆，而2是對1的回覆。使用CTE.當查詢帖子1的所有回覆時能檢索貼子3。代碼如下：

 with root as

  ( select $node_id as node_id,RootPosts.PostId,RootPosts.PostTitle,

           1 as Level, 0 as ReplyTo

     from dbo.ForumPosts RootPosts

     where PostId=1  

  union all

     select $node_id,ReplyPost.PostId, ReplyPost.PostTitle,

            Level+1 as [Level],root.PostId as ReplyTo

     from dbo.ForumPosts ReplyPost, reply_to, root

     where ReplyPost.$node_id=reply_to.$from_id

           and root.node_id=reply_to.$to_id

  )

  select PostId,PostTitle, Level, ReplyTo

  from root

 

我們也可以反過來做，在樹狀結構中按順序檢索所有父貼。由於CTE不支持OUTER join，所以要在外部添加，代碼如下：

with root as

  ( select LeafPost.$node_id as node_id,LeafPost.PostId,

           LeafPost.PostTitle

     from dbo.ForumPosts LeafPost

     where LeafPost.PostId=3  -- Single post

  union all

     select RepliedPost.$node_id as node_id,RepliedPost.PostId,

            RepliedPost.PostTitle

     from dbo.ForumPosts RepliedPost, Reply_to, root

     where root.node_id=Reply_to.$from_id

           and Reply_to.$to_id=RepliedPost.$node_id

  )

  select root.PostId,root.PostTitle,

         RepliedPost.PostId ParentPostId

  from root

  left join reply_to

       on root.node_id=reply_to.$from_id

  left join dbo.ForumPosts RepliedPost

       on reply_to.$to_id=RepliedPost.$node_id

檢索一個用戶所有帖子

查詢一個用所有的信息，與帖子不同，這不需要樹，要簡單不少:

--  Peter回覆的所有帖子

   SELECT distinct RepliedPost.PostID,RepliedPost.PostTitle,

           RepliedPost.PostBody

   FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, Reply_To, dbo.ForumPosts RepliedPost,

        dbo.ForumMembers Members,Written_By

   WHERE MATCH(Members<-(Written_By)-ReplyPost-(Reply_To)->RepliedPost)

   and Members.MemberName='Peter'

  -- Peter發的所有帖子

   SELECT ReplyPost.PostID,ReplyPost.PostTitle,ReplyPost.PostBody,

          RepliedPost.PostId ReplyTo

   FROM dbo.ForumPosts ReplyPost, Reply_To, dbo.ForumPosts RepliedPost,

        dbo.ForumMembers Members,Written_By

   WHERE MATCH(Members<-(Written_By)-ReplyPost-(Reply_To)->RepliedPost)

   and Members.MemberName='Peter'

 

或許你註意到上面兩個查詢的不同，就是在展示欄位上是否使用DISTINCT。這個去重是因為Peter回覆同一個帖子可以超過一次。

在模型中檢索Likes（點贊）

這個查詢是有意思的：‘Likes’邊是成員和發帖表的關係。每一個關係都是唯一的，並不受其他關係影響。代碼如下：

--點贊的帖子或者被別人點贊的帖子。

  SELECT Post.PostID,Post.PostTitle,Member.MemberName

  FROM   dbo.ForumPosts Post, Likes,

         dbo.ForumMembers Member

  WHERE MATCH(Member-(Likes)->Post)

  -- 點贊的人或者被人點贊

  SELECT Member.MemberId,Member.MemberName LikeMember,

         LikedMember.MemberName LikedMemberName

  FROM dbo.ForumMembers Member, Likes, dbo.ForumMembers LikedMember

  WHERE MATCH(Member-(Likes)->LikedMember)

 

還可以很容易地聚合信息，以獲得每個帖子或每個成員的總的Likes。

--每個帖子總的likes

  select Post.PostId,Post.PostTitle,

         count(*) totalLikes

  from dbo.ForumPosts Post,Likes,

       dbo.ForumMembers Members

  where Match(Members-(Likes)->Post)

  group by PostId,PostTitle

  --每個成員總的點贊數select LikedMembers.MemberId,LikedMembers.MemberName,

         count(*) totalLikes

  from dbo.ForumMembers Members,Likes,

       dbo.ForumMembers LikedMembers

  where Match(Members-(Likes)->LikedMembers)

  group by LikedMembers.MemberId,

           LikedMembers.MemberName

 

用戶點贊並且回覆帖子

我們也可以創建一些更有趣的查詢，例如，查找這些點贊並回覆的人，如下：


  SELECT Member.MemberName,Member.Memberid,

         LikedPost.PostId,LikedPost.PostTitle,

         ReplyPost.PostTitle ReplyTitle

  FROM dbo.ForumPosts LikedPost, Reply_To, dbo.ForumPosts ReplyPost,

       Likes, dbo.ForumMembers Member, Written_By

  WHERE MATCH(Member-(Likes)->LikedPost<-(Reply_To)-ReplyPost-(Written_By)->Member)

 

註意，對於‘Member’節點使用了兩次在同一個MATCH表達式中。這形成了一種過濾：點贊並且有回覆的成員，需要在‘LikedPost’和‘ReplyPost’中都有記錄才可以。

那麼在關係型模式中代碼如下:

select Likes.MemberId,Members.MemberName

  from Forum.Likes Likes, Forum.ForumPosts Posts,

       Forum.ForumMembers Members

  where Likes.MemberId=Posts.OwnerId

   and Posts.ReplyTo=Likes.PostId

   and Members.MemberId=Likes.MemberId

 

看起來這種寫法更難理解和讀懂。

回帖給多個帖子的成員

SELECT Members.MemberId, Members.MemberName,

         Count(distinct RepliedPost.PostId) as Total

  FROM   dbo.ForumPosts ReplyPost, Reply_To, dbo.ForumPosts RepliedPost,

         Written_By,dbo.ForumMembers Members

  WHERE  MATCH(Members<-(Written_By)-ReplyPost-(Reply_To)->RepliedPost)

  GROUP BY MemberId, Members.MemberName

  Having Count(RepliedPost.PostId) >1

 

回帖個一個帖子多次的成員:

SELECT Members.MemberId, Members.MemberName,

         RepliedPost.PostId RepliedId,count(*) as TotalReplies

  FROM   dbo.ForumPosts ReplyPost, Reply_To, dbo.ForumPosts RepliedPost,

       Written_By,dbo.ForumMembers Members

  WHERE MATCH(Members<-(Written_By)-ReplyPost-(Reply_To)->RepliedPost)

  GROUP BY MemberId,MemberName,RepliedPost.PostId

  Having count(*) >1

 

上述兩種語句中唯一的不同就是展示結果的聚合。

總結

　　通過上述構建在圖數據模式下的查詢和關聯，對比了常規語句以及在關係模式下的相同查詢，不難發現無論是在易讀性，邏輯理解上還是在性能上都有很大提高。當然這隻是第一個版本，所以難免有很多問題， 下一篇我講介紹這個版本存在的一部分問題。


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