Turtle RDF 和 SPARQL

Turtle 与 RDF/XML的对比：

<?xml version="1.0" encoding="utf-16"?>
<!DOCTYPE rdf:RDF >
<rdf:RDF 
	xml:base="http://example.org/" 
	xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
	xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
	xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
	xmlns:rel="http://www.perceive.net/schemas/relationship/"
	xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#">
	<foaf:Person rdf:about="http://example.org/#green-goblin">
		<rel:enemyOf rdf:resource="http://example.org/#spiderman"/>
		<foaf:name>Green Goblin</foaf:name>
	</foaf:Person>
	<foaf:Person rdf:about="http://example.org/#spiderman">
		<rel:enemyOf rdf:resource="http://example.org/#green-goblin"/>
		<foaf:name>Spiderman</foaf:name>
	<foaf:name xml:lang="zh">蜘蛛侠</foaf:name>
	</foaf:Person>
</rdf:RDF>

@base <http://example.org/> .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .
@prefix rel: <http://www.perceive.net/schemas/relationship/> .
<#green-goblin> rel:enemyOf <#spiderman> ;
a foaf:Person ; # in the context of the Marvel universe
foaf:name "Green Goblin".
<#spiderman> rel:enemyOf <#green-goblin> ;
a foaf:Person ;
foaf:name "Spiderman", "蜘蛛侠"@zh .

可以看到Turtle与XML相比更为精炼，也有着更高的可读性。

语法：

IRI：IRI以符号<>包裹，可以是绝对地址也可以是相对地址（< #spiderman>）
prefix：在文档开头，相当于XML的命名空间，格式为 @prefix namespace: < IRI > . ，也可以使用大写的PREFIX开头，格式为 PREFIX namespace: < IRI>。这里需要注意的是，@prefix必须以符号 . 结尾，而PREFIX则不需符号 . 。
property列表：同一个resource的property可以连续编写，使用 ; 分割。
object列表：相同resource和property的object可以连续编写，使用 , 分割。
每个resource的结尾使用 . 进行分割。
a 是一个property，等于rdf中的type。
一句标准的Turtle语句为：

<#subject> 
<#predicate> <#object>; 
<#predicate2> <#object2>, <#object3>.

字符串类型需要使用 " " 进行包裹。
在字符串之后接 @language 可以指定字符串所属语言，例如@en, @fr, @zh。还可以加数据类型标签，在符号 ^^ 之后，数据类型可以是绝对地址也可以是相对地址。

@prefix : <http://example.org/elements> .                                                                              
<http://en.wikipedia.org/wiki/Helium>                                                                                  
    :atomicNumber 2 ;               # xsd:integer                                                                      
    :atomicMass 4.002602 ;          # xsd:decimal                                                                      
    :specificGravity 1.663E-4 ;     # xsd:double
    :isLandlocked false .           # xsd:boolean

集合：
Turtle中的集合使用 () 来表示，集合可以作用在subject或object处。

@prefix : <http://example.org/foo> .
# the object of this triple is the RDF collection blank node
:subject :predicate ( :a :b :c  ) .

# an empty collection value - rdf:nil
:subject :predicate2 () .

@prefix : <http://example.org/stuff/1.0/> .
(1 2.0 3E1) :p "w" .

@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
    _:b0  rdf:first  1 ;
          rdf:rest   _:b1 .
    _:b1  rdf:first  2.0 ;
          rdf:rest   _:b2 .
    _:b2  rdf:first  3E1 ;
          rdf:rest   rdf:nil .
    _:b0  :p         "w" .

RDF中的空节点使用 _: 表示。空节点可以理解成我不知道具体是哪个对象，但我知道这个对象具有一些属性。此时就可以使用 [ ] 代替这一对象，并在其中描述其属性。

# 简写
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .

[ foaf:name "Alice"  ] foaf:knows [
    foaf:name "Bob" ;
    foaf:knows [
    foaf:name "Eve" ] ;
    foaf:mbox <[email protected]> 
]
# 上述代码对应简单三元组

_:a <http://xmlns.com/foaf/0.1/name> "Alice" .
_:a <http://xmlns.com/foaf/0.1/knows> _:b .
_:b <http://xmlns.com/foaf/0.1/name> "Bob" .
_:b <http://xmlns.com/foaf/0.1/knows> _:c .
_:c <http://xmlns.com/foaf/0.1/name> "Eve" .
_:b <http://xmlns.com/foaf/0.1/mbox> <[email protected]> .

下面例子中，我们不知道editor对应的具体对象，但我们知道其fullname以及homepage。

@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/> .
@prefix ex: <http://example.org/stuff/1.0/> .

<http://www.w3.org/TR/rdf-syntax-grammar>
  dc:title "RDF/XML Syntax Specification (Revised)" ;
  ex:editor [
          ex:fullname "Dave Beckett";
          ex:homePage <http://purl.org/net/dajobe/>

  ] .

SPARQL

SPARQL共有四种查询方法：
SELECT：
CONSTRUCT：
ASK：
DESCRIBE：

基础语法：

SELECT时可以使用 ? 和 $ 表示变量，WHERE后接查询条件。
SELECT表示想要返回的数据部分，WHERE表示查询条件。
WHERE后接的是一个三元组，返回的是三元组匹配的数据。多个三元组查询时，使用符号 . 表示查询条件的与。
匹配时，变量之后的语言标签 @en 和类型标签 ^^ 都会参与匹配。
对于空节点的查询，返回结果不一定是原来的空节点。

条件查询：

在查询条件之后，可使用FILTER关键字对结果进行进一步删选：
对于字符串类型，可以使用关键字regex加正则表达式，对于数值类型，可以使用 <, >, = 判断其范围。

PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
SELECT ?title WHERE {?x dc:title ?title FILTER regex(?title, "^SPA.*L$”, “i”) }

PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
PREFIX ns: <http://example.org/ns#>
SELECT ?title ?price WHERE { ?x ns:price ?price . FILTER (?price < 30.5) . ?x dc:title ?title . }

除了条件FILTER，还可以使用条件FILTER EXIST 和 FILTER NOT EXIST 后接三元组的方式，来过滤后续查询存在或不存在的结果。

PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
SELECT ?person WHERE { ?person rdf:type foaf:Person . FILTER EXISTS { ?person foaf:name ?name }}

PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
SELECT ?person WHERE { ?person rdf:type foaf:Person . FILTER NOT EXISTS { ?person foaf:name ?name } }

在查询条件的三元组中，同样可以使用符号 ; 和 , 表示subject和object列表。
使用OPTIONAL包裹的三元组为可选项，查询成功时会被返回，不匹配时返回空。

PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
SELECT ?name ?mbox WHERE {?x foaf:name ?name . { ?x foaf:mbox ?mbox } }

在查询时还可以使用UNION连接多个三元组，类似于或。

PREFIX dc10: <http://purl.org/dc/elements/1.0/>
PREFIX dc11: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
SELECT ?title WHERE { { ?book dc10:title   }   { ?book dc11:title   } }

MINUS：类似于FILTER NOT EXIST，但又有区别，MINUS只是单纯的减掉，用在嵌套条件里会出错。
LIMIT：限制返回数。
BIND：创建一个临时变量并绑定新值。
VALUES：限制返回值，格式为 VALUES (?x ?y) {(x1 x2) (y1 y2)}，下面例子为只返回book为book1或book3的值。
UNDEF：

PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
PREFIX : <http://example.org/book/>
PREFIX ns: <http://example.org/ns#>
SELECT ?book ?title ?price { VALUES ?book { :book1 :book3 } ?book dc:title ?title ; ns:price ?price . }

分组操作：

GROUP BY
COUNT
SUM
MIN
MAX
AVG
GROUP_CONCAT
SAMPLE
ORDER BY
DISTINCT：去重
REDUCED：去重
HAVING：在分组之后使用，筛选分组，类似于删选单个的FILTER

OFFSET：去头