Neptune でのSPARQLクエリエンジンの仕組み

SPARQL explain 機能が提供する情報を使用するには、Amazon Neptune SPARQLクエリエンジンの動作に関する詳細を理解する必要があります。

エンジンは、すべてのSPARQLクエリを演算子のパイプラインに変換します。最初の演算子から始まり、バインドリストとして知られる中間ソリューションはこの演算子パイプラインを介して進みます。バインドリストは、テーブルヘッダーがクエリ内で使用される変数のサブセットであるテーブルとして考えることができます。テーブルの各行は、評価ポイントまでの結果を表します。

使用するデータには 2 つの名前空間プレフィックスが定義されていると仮定します。

  @prefix ex:   <http://example.com> .
  @prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .

以下に示しているのは、このコンテキストのシンプルなバインドの例です。

  ?person       | ?firstName
  ------------------------------------------------------
  ex:JaneDoe    | "Jane"
  ex:JohnDoe    | "John"
  ex:RichardRoe | "Richard"

3 人ごとに、このリストは ?person 変数をこの人物の識別子にバインドし、?firstName 変数をこの人物の名前にバインドします。

一般的なケースでは、たとえばデータに値がないクエリに変数の OPTIONAL 選択がある場合には、変数はバインドしないままにできます。

PipelineJoin 演算子は、explain 出力にある Neptune クエリエンジン演算子の例です。ここでは、前の演算子からの一連の着信バインドを入力として使用し、これを 3 つのパターン (つまり、(?person, foaf:lastName, ?lastName)) に結合します。この演算では、入力ストリームに ?person 変数のバインドを使用し、これを 3 つのパターンに置き換えて、データベースから 3 つを検索します。

前のテーブルからの着信バインドのコンテキストで実行するとき、PipelineJoin は次に示す 3 つの検索を評価します。

  (ex:JaneDoe,    foaf:lastName, ?lastName)
  (ex:JohnDoe,    foaf:lastName, ?lastName)
  (ex:RichardRoe, foaf:lastName, ?lastName)

このアプローチはアズバウンド評価と呼ばれます。この評価プロセスのソリューションは、検出された ?lastName を着信ソリューションに当てはめて、着信ソリューションに再び結合されます。3 人の人物のすべての姓が見つかったとすると、演算子は次のような送信バインドリストを生成します。

  ?person       | ?firstName | ?lastName
  ---------------------------------------
  ex:JaneDoe    | "Jane"     | "Doe"
  ex:JohnDoe    | "John"     | "Doe"
  ex:RichardRoe | "Richard"  | "Roe"

次に、この送信バインドリストは、パイプラインの次の入力として機能します。最終的に、パイプラインの最後の演算子の出力はクエリの結果を定義します。

演算子パイプラインは多くの場合に直線的です。つまり、各演算子は単一に接続された演算子のソリューションを発行します。ただし、一部の場合、よる複雑な構造になることができます。例えば、SPARQLクエリ内のUNION演算子は Copyオペレーションにマッピングされます。この演算はバインドを複製し、このコピーを 2 つのサブプラン (1 つは UNION の左側、もう 1 つは右側) に転送します。

演算子についての詳細は、「Neptune SPARQLexplain演算子」を参照してください。