SPARQL§

Introduction§

Objectifs§

  • Vous donner des bases pour écrire des requêtes SPARQL.

  • Bonus: lire/écrire du Turtle (très proche de SPARQL).

  • Ce n’est qu’une introduction ; pour en savoir plus :

    http://www.w3.org/TR/sparql11-overview/

Requête simple§

Considérons les données suivantes:

digraph simpleDataset {
graph [ rankdir="LR" margin=0]

Person [ label="foaf:Person" ]
p1 [ label="a" ]
p2 [ label="b" ]
p3 [ label="c" ]
p4 [ label="d" ]
p5 [ label="e" ]

n1 [ label="Alice" shape=box ]
n2 [ label="Bob" shape=box ]
n3 [ label="Carol" shape=box ]
n4 [ label="Dan" shape=box ]
n5 [ label="Dr Jekyll" shape=box ]
n5b [ label="Mr Hyde" shape=box ]

Person -> p1 [ label="rdf:type" dir=back ]
Person -> p2 [ label="rdf:type" dir=back ]
Person -> p3 [ label="rdf:type" dir=back ]
Person -> p4 [ label="rdf:type" dir=back ]
Person -> p5 [ label="rdf:type" dir=back ]
p1 -> n1 [ label="foaf:name" ]
p2 -> n2 [ label="foaf:name" ]
p3 -> n3 [ label="foaf:name" ]
p4 -> n4 [ label="foaf:name" ]
p5 -> n5 [ label="foaf:name" ]
p5 -> n5b [ label="foaf:name" ]

# there seem to be a bug with contraint=false,
# it reverses the direction of the arc in some cases,
# hence the "dir=back" below
p1 -> p2 [ label="foaf:knows" constraint=false ]
p3 -> p4 [ label="foaf:knows" constraint=false ]
p5 -> p4 [ label="foaf:knows" constraint=false ]
}
PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>

SELECT ?n1 ?n2
WHERE {
    ?p1 a <http://xmlns.com/foaf/0.1/Person> .
        foaf:name ?n1 ;
        foaf:knows ?p2 .
    ?p2 a foaf:Person ;
        foaf:name ?n2 .
}
digraph simpleSelectQuery {
graph [ rankdir="LR" margin=0 ]

Person [ label="foaf:Person" ]
p1 [ label="?p1" ]
n1 [ label="?n1" style=filled, fillcolor=gray ]
p2 [ label="?p2" ]
n2 [ label="?n2" style=filled, fillcolor=gray ]

Person -> p1 [ label="rdf:type" dir=back]
p1 -> n1 [ label="foaf:name" ]
p1 -> p2 [ label="foaf:knows" constraint=false ]
Person -> p2 [ label="rdf:type" dir=back]
p2 -> n2 [ label="foaf:name" ]
}

Résultats§

n1 n2
Alice Bob
Carol Dan
Dr Jekyll Dan
Mr Hide Dan

Description du graphe requête§

Préfixes§

Rappel : les préfixes servent à abréger les IRIs.

PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
PREFIX : <http://example.com/>

Termes§

IRI en extension (relatif ou absolu) :

<http://xmlns.org/foaf/0.1/Person>
<../other-file.rdf>
<#something>
<>

IRI abrégé :

foaf:Person
:something

Termes (suite)§

Litéral :

"Bonjour"
"Hello"@en          # avec tag de langue
"123"^^xsd:integer  # typé

42                  # equiv. "42"^^xsd:integer
1.5                 # equiv. "1.5"^^xsd:decimal
314e-2              # equiv. "314e-2"^^xsd:double
true                # equiv. "true"^^xsd:boolean

Nœud muet :

_:toto
[]       # voir ci-après

Termes (suite)§

Variable (SPARQL seulement) :

?x
$y

NB: pas de distinction entre ? et $, donc ?x et $x identifient la même variable.

Triplets§

  • 3 termes (sujet, prédicat, objet) séparés par des espaces et suivis d’un point "." :
?p1 foaf:name "Pierre-Antoine Champin" .
  • cas particulier : le mot clé "a" en position de prédicat est un raccourci pour <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type> :
?p1 a foaf:Person .
  • le retour à la ligne vaut pour une espace ; la structure est donnée par la ponctuation.

Factorisation§

  • On peut « factoriser » plusieurs triplets ayant le même sujet en séparant les couples <prédicat, objet> par un point-virgule ";" :

    <#pa> a foaf:Person ;
          foaf:givenName "Pierre-Anntoine" ;
          foaf:familyName "Champin" .
    
  • On peut « factoriser » plusieurs triplets ayant le même sujet et le même prédicat en séparant les objets par une virgule "," :

    <#pa> foaf:phone <tel:+33-472-44-82-40>, <tel:+33-472-69-21-73>.
    
  • On peut bien sûr combiner les deux types de factorisation.

  • On n’est jamais obligé de factoriser, on peut aussi répéter les termes.

Nœud muet§

Lorsqu’un nœud muet n’a qu’un seul arc entrant, au lieu de lui inventer un identifiant local :

<#pa> foaf:know _:quelqun .
_:quelqun a foaf:Person ; foaf:name ?n .

on peut utiliser la notation [] :

<#pa> foaf:knows [
    a foaf:Person ;
    foaf:name ?n
] .
digraph bracketBlankNode {
graph [ rankdir=LR ]

pa [ label="<#pa>" ]
bn [ label="" ]
Person [ label="foaf:Person" ]
n [ label="?n" ]
pa -> bn [ label="foaf:knows" ]
bn -> Person [ label="rdf:type" ]
bn -> n [ label="foaf:name"]
}

Sous-graphe optionel§

En SPARQL, on peut accepter qu’une partie du graphe ne soit pas satisfaite :

?p1 a foaf:Person ; foaf:name ?n .
OPTIONAL { ?p1 foaf:img ?img }
OPTIONAL { ?p1 foaf:phone ?tel }

ou

?p1 a foaf:Person ; foaf:name ?n .
OPTIONAL { ?p1 foaf:knows ?p2. ?p2 foaf:name ?n2 }

Les variables des clauses optionnelles peuvent ne recevoir aucune valeur (null).

Note

Dans le deuxième exemple (et contrairement au premier), si une personne possède une image mais pas de numéro de téléphone (ou l’inverse), ni ?img ni ?tel ne recevront de valeur, car c’est le sous-graphe entier qui doit être présent.

Filtres§

En SPARQL, on peut ajouter des contraintes sur les valeurs d’un graphe, avec la clause FILTER.

?p foaf:age ?a .
FILTER (?a >= 18)

On peut combiner des conditions avec les opérateurs logiques « et » (&&), « ou » (||) et « non » (!).

FILTER ( 20 <= ?a  &&  ?a < 30 )

Opérateurs et fonctions pour les filtres§

  • comparaisons : =, !=, <, >, <=, >=
  • opérateurs arithmétiques : +, -, *, /
  • nature d’un nœud : isIRI, isBLANK, isLITERAL, isNUMERIC
  • vérifier qu’une variable (utilisée avec OPTIONAL) a bien une valeur : Bound
  • recherche de texte : REGEX(<variable>, <texte>)

Pour plus d’information, consultez la documentation de SPARQL.

Requête fédérée§

Avec la clause SERVICE, il est possible de transmettre une partie de la requête à un autre point d’accès SPARQL.

?p a foaf:Person ; owl:sameAs ?db .
FILTER (regex(str(?db), "dbpedia.org"))

SERVICE <http://dbpedia.org/sparql> {
    ?db dbo:birthDate ?birth
}

Note

Cette fonctionnalité est souvent désactivé dans les points d’accès SPARQL public, pour des raisons de sécurité.

Requête SELECT§

Présentation§

  • Similaire au SELECT de SQL :

    projection sur un sous-ensemble des variables du graphe

  • Résultat : tableau

    • une colonne par variable sélectionnée
    • une ligne par résultat
  • Structure :

    SELECT <variables/expression> WHERE { <graphe> }

Expression§

Les résultats du SELECT peuvent être des expressions complexes, calculées à partir des variables de la clause WHERE.

SELECT ?p (concat(?gn, " ", ?fn) as ?name)
WHERE { ?p foaf:givenName ?gn ; foaf:familyName ?fn . }

DISTINCT§

SELECT DISTINCT ?sn
WHERE { <#pa> foaf:knows ?p. ?p foaf:familyName ?sn. }
digraph exempleDistinct {
graph [ rankdir=LR ]

pa [ label="<#pa>" ]
john [ label="" ]
jane [ label="" ]
doe [ shape=rectangle, label="Doe" ]
john_name [ shape=rectangle, label="John" ]
jane_name [ shape=rectangle, label="Jane" ]

pa -> john [ label="foaf:knows" ]
pa -> jane [ label="foaf:knows" ]
john -> john_name [ label="foaf:givenName" ]
john -> doe [ label="foaf:familyName" ]
jane -> doe [ label="foaf:familyName" ]
jane -> jane_name [ label="foaf:givenName" ]
}

Sans le DISTINCT, la requête renverra deux fois le résultat sn="Doe".

LIMIT et OFFSET§

Pour obtenir les 10 premiers résultats :

SELECT ?p
WHERE { <#pa> foaf:knows ?p. }
LIMIT 10

Pour obtenir les 5 résultats suivants :

SELECT ?p
WHERE { <#pa> foaf:knows ?p. }
LIMIT 5 OFFSET 10

ORDER BY§

SELECT ?p ?n
WHERE { <#pa> foaf:knows [ foaf:givenName ?p ; foaf:familyName ?n ] }
ORDER BY ?n ?p

On peut aussi trier par ordre descendant :

SELECT ?name ?age
WHERE { <#pa> foaf:knows [ foaf:name ?name ; foaf:age ?age ] }
ORDER BY DESC(?age)
LIMIT 1

Note

l’utilisation du tri et de LIMIT 1 permet ici de n’obtenir que la personne la plus vieille que connaît <#pa>.

GROUP BY§

Sert à aggréger certaines valeurs avec l’une des fonctions d’aggrégations : Count, Sum, Avg, Min, Max, GroupConcat et Sample.

SELECT ?p1 (count(?p2) as ?cp2)
WHERE { ?p1 foaf:knows ?p2 }
GROUP BY ?p1

On peut combiner GROUP BY avec ORDER BY et LIMIT (attention à l’ordre) :

SELECT ?p1 (count(?p2) as ?cp2)
WHERE { ?p1 foaf:knows ?p2 }
GROUP BY ?p1
ORDER BY DESC(?cp2)
LIMIT 3

Sous-requêtes§

Il est possible d’inclure, dans une clause WHERE, une requête SELECT entre accolades.

Par exemple, la requête suivante donne, pour chaque personne, son écart par rapport à l’age moyen.

SELECT ?p ((?age - ?ageMoyen) as ?ecart)
WHERE {
    ?p a foaf:Person ; foaf:age ?age .
    {
      SELECT (avg(?age2) as ?ageMoyen) {
        ?p2 a foaf:Person ; foaf:age ?age2.
      }
    }
}

Quelques requêtes utiles§

Ces requêtes permettent de découvrir le vocabulaire utilisé par une source de données.

Exploration des types de ressources§

SELECT ?type
WHERE { ?o a ?type }
GROUP BY ?type
ORDER BY DESC(count(?o))
LIMIT 30

Exploration des propriétés liées à un type§

SELECT DISTINCT ?prop
WHERE { ?o a <http://example.org/UnType> ; ?prop ?val . }
LIMIT 30

Autres types de requête§

ASK§

  • Sert à demander si un graphe existe ou non dans la base.

  • Résultat : vrai ou faux

  • Structure :

    ASK { <graphe> }

CONSTRUCT§

  • Sert à construire un graphe à partir des résultat d’un autre

  • Résultat : un graphe RDF

  • Structure :

    CONSTRUCT { <graphe> } WHERE { <graphe> }

  • Peut jouer un rôle similaire à XSL-T pour RDF

Exemple§

CONSTRUCT {
  ?p1 ex:hasMutualFriendWith ?p3 ;
      foaf:name ?n1 .
  ?p3 foaf:name ?n3 .
} WHERE {
  ?p1 foaf:knows ?p2 .
  ?p3 foaf:knows ?p2 .
  FILTER(?p1 != ?p3)
  OPTIONAL { ?p1 foaf:name ?n1 }
  OPTIONAL { ?p3 foaf:name ?n3 }
}

construit un graphe contenant des arcs ex:hasMutualFriendWith entre les personnes qui partagent au moins un ami, et copie également les arcs foaf:name concernant ces personnes, le cas échéant.

Résultat de l’exemple§

En appliquant l’exemple de CONSTRUCT ci-dessus au graphe donné en exemple en début de chapitre, on obtient :

digraph simpleDataset {
graph [ rankdir="LR" margin=0]

p3 [ label="c" ]
p5 [ label="e" ]

n3 [ label="Carol" shape=box ]
n5 [ label="Dr Jekyll" shape=box ]
n5b [ label="Mr Hyde" shape=box ]

p3 -> n3 [ label="foaf:name" ]
p5 -> n5 [ label="foaf:name" ]
p5 -> n5b [ label="foaf:name" ]

p3 -> p5 [ label="ex:hasMutualFriendWith" constraint=False ]
p5 -> p3 [ label=" " constraint=False ]

# the invisible node and arc below
# are here to ensure that the label ex:hasMutualFriendWith is visible
Person [ label="" style=invis ]
Person -> p3 [ style=invis ]
Person -> p5 [ style=invis ]
}

SPARQL Update§

Depuis la version 1.1, possibilité de modifier les données.

https://www.w3.org/TR/sparql11-update/