RDF入门(二)

发表于 更新于 分类于 阅读次数： 本文字数： 2.5k 阅读时长 ≈ 6 分钟
记录自己阅读RDF入门的第二本读物，主要为RDF抽象语法的一些介绍。

RDF抽象语法

基于图的数据模型

抽象语法的核心数据结构为一系列三元组，每个三元组都包含一个subject，一个predicate和一个object。三元组的集合被称为RDF图，且RDF图为有向图。

RDF图中有三类节点：IRIs，Literals和空节点。

资源和语句

任何IRI或Literal都表示某种东西，它们被称为资源。由IRI表示的资源称为其引用值，由Literal表示的资源称为其字面值，且Literal有数据类型定义。

RDF三元组表示其subject和object之间存在predicate表示的某种关系。RDF三元组对应的语句称为RDF语句。predicate本身是一个IRI，且表示一个属性，即一个可以被视为二进制关系的资源。

空节点不表示资源。涉及空节点的语句表示具有给定关系的东西存在，却没有显式命名它。

RDF词汇表与IRI命名空间

RDF词汇表是用于RDF图的IRI集合，通常以被称为IRI命名空间的公共子串开头。而某些IRI命名空间通过约定与某些prefix相关联。

RDF图

RDF图是一系列RDF三元组。

三元组

RDF三元组包含以下三个部分：

  • subject，它是一个IRI或者空节点
  • predicate，它是一个IRI
  • object，它是一个IRI，Literal或者空节点

RDF图中的节点集是subject和object的集合，predicate的IRI也可能作为同一图中的节点出现。

IRI

RDF图中的IRI是一个Unicode字符串。RDF抽象语法中的IRI必须是绝对的（即绝对路径），且可能包含一个片段标识符。

IRI等价：当且仅当两个IRI的简单字符串比较相等时，两个IRI等价。

Literals

Literals用于表示字符串、数字和日期等值。

RDF图中的Literal由2或3个元素组成：

  • 词汇形式，表示为Unicode字符串
  • 数据类型IRI，确定Literal如何映射到文本值。
  • 当且仅当数据类型为langString，此时会添加一个语言标签。

某些具体语法可能支持只含词汇形式的Literal，也有的具体语法不含数据类型IRI部分，因为它的数据类型总是langString。

与Literal关联的字面值有以下特点：

  1. 如果Literal是一个有语言标记的字符串，则文本值是按词汇形式和语言标记顺序组成的pair。

  2. 如果数据类型IRI能够被识别，假设d为数据类型IRI的引用。

    • 如果Literal的词汇形式在d的词汇空间中，那么文本值是将d的lexcial-to-value映射应用到词汇形式的结果。
    • 否则，Literal类型错误，没有值能与其相关联。**这会产生语义不一致，但不是语法错误。**在实现中需注意。

  3. 如果数据类型IRI不能被识别，则文本值不由该规范定义。

    Literal等价：当且仅当Literal的三个部分分别逐字符相等，两个Literal等价。

空节点

空节点与IRI、Literals没有交集，RDF不引用任何空节点的内部结构。

IRI替换空节点

空节点在RDF抽象语法中没有标识符，在需要更强的识别的情况下，系统可以用IRI替换RDF图中的部分或全部空节点。这样的系统应该为每个被替换的空节点创建一个新的、全局唯一的IRI。这个转换不会改变RDF图的意义，但前提是不在别的地方使用空节点的IRI。

图的比较

两个RDF图G和G’同构当且仅当G和G’之间存在双射M，满足：

  1. M将空节点映射到空节点。
  2. M将Literal节点映射到Literal节点。
  3. M将IRI节点映射到IRI节点。
  4. G中存在三元组(s, p, o)当且仅当G’中存在三元组(M(s), p, M(o))。

RDF数据集

RDF数据集是RDF图的集合，包括以下部分：

  1. 一个默认图(RDF图)，该图没有名称且可能为空。
  2. 零或多个命名图，每个命名图都由图的名称和一个RDF图组成且图的名称唯一。

空白节点可以在RDF图中共享。

RDF数据集比较

两个RDF数据集同构当且仅当节点、三元组和图之间存在双射M，满足：

  1. M将空节点映射到空节点。
  2. M是URLs和Literals的身份映射。
  3. 对每个三元组(s, p, o)而言，M(s, p, o)=(M(s), M§, M(o))。
  4. 对每张图而言，G={t1, t2, …, tn}，M(G)={M(t1), M(t2), …, M(tn)}。
  5. DG2=M(DG1)
  6. <n, G>在NG1中当且仅当<M(n), M(G)>在NG2中。

数据类型

数据类型与RDF Literals一同表示字符串、数字和日期等。

数据类型由词汇空间、值空间和词汇到值的映射组成，并由一个或多个IRI表示。词汇空间是一组Unicode字符串。

一个数据类型的词汇到值的映射是一组pair，其第一个元素属于该词汇空间，第二个元素属于该数据类型的值空间。该映射可以看做是从词汇空间到值空间的一个函数。

使用 xsd:boolean 数据类型举例：

XML架构内置数据类型

下表列出的XML架构内置数据类型是与RDF相兼容的xsd类型：

不与RDF相兼容的类型不予列出。

段标识符

RDF使用可能包含段标识符的IRI作为资源标识符。段标识符的语义为：它们标识辅助资源，通常为主资源的视图、定义或描述的一部分。

例如，在承载RDF表示的主资源 <foo> 中，由段标识符 bar 标识的辅助资源是由完整的IRI <foo#bar> 表示的资源。

广义RDF三元组、图和数据集

广义的RDF三元组是含有subject、predicate和object的三元组，其中每个元素都可能是IRI、空节点或Literal。

广义RDF图是广义RDF三元组的集合。

广义RDF数据集包括广义RDF图以及0或多个将IRI、空节点和Literal关联起来的pair。

广义RDF三元组、图和数据集与规范RDF三元组、图和数据集不一样的地方仅在于IRI、空节点和Literal允许出现在任何位置，即包括subject、predicate、object或图名中。

结语

RDF抽象语法这本读物中主要介绍了RDF图、数据类型等内容，并且给出了一些定义，能够让读者对RDF基础有更加深刻的理解。