openCypher ユーザー向けの Spanner Graph リファレンス

注: この機能は、Spanner Enterprise エディションと Enterprise Plus エディションで利用できます。詳細については、Spanner エディションの概要をご覧ください。

このドキュメントでは、openCypher と Spanner Graph を次の方法で比較します。

• 用語
• データモデル
• スキーマ
• クエリ
• Mutation

このドキュメントは、openCypher v9 に精通していることを前提としています。

始める前に

Google Cloud コンソールを使用して Spanner Graph を設定しクエリを実行します。

用語

openCypher	Spanner Graph
ノード	ノード
関係	エッジ
ノードラベル	ノードラベル
関係タイプ	エッジラベル
句	Spanner Graph では、実行の完全な単位に statement という用語を使用し、ステートメントの修飾子に clause という用語を使用します。 たとえば、MATCH はステートメントですが、WHERE は句です。
関係の一意性 openCypher は、単一の一致においてエッジが重複する結果を返しません。	TRAIL パス Spanner Graph で一意のエッジが必要な場合は、 TRAIL モードを使用して、1 つの一致で一意のエッジを返します。

標準への準拠

Spanner Graph は、ISO Graph Query Language（GQL）と SQL/Property Graph Queries（SQL/PGQ）標準を採用しています。

データモデル

Spanner Graph と openCypher はどちらもプロパティ グラフ データモデルを採用していますが、いくつかの違いがあります。

openCypher	Spanner Graph
各関係には 1 つの関係タイプがあります。	ノードとエッジの両方に 1 つ以上のラベルがあります。

スキーマ

openCypher	Spanner Graph
グラフには定義済みスキーマがありません。	グラフ スキーマは、CREATE PROPERTY GRAPH ステートメントを使用して明示的に定義する必要があります。 ラベルはスキーマで静的に定義されます。ラベルを更新するには、スキーマを更新する必要があります。 詳細については、Spanner Graph スキーマを作成、更新、削除するをご覧ください。

クエリ

Spanner Graph のクエリ機能は openCypher の機能と類似しています。このセクションでは、Spanner Graph と openCypher の違いについて説明します。

グラフを指定する

openCypher には 1 つのデフォルト グラフがあり、クエリはデフォルト グラフに対して実行されます。Spanner Graph では複数のグラフを定義できます。クエリは GRAPH 句で始まり、クエリ対象のグラフを指定する必要があります。次に例を示します。

   GRAPH FinGraph
   MATCH (p:Person)
   RETURN p.name
   ORDER BY p.name
   LIMIT 1;

詳細については、グラフクエリの構文をご覧ください。

グラフパターン マッチング

Spanner Graph は、openCypher と同様のグラフ パターン マッチング機能をサポートしています。違いについては、以降のセクションで説明します。

関係の一意性と TRAIL モード

openCypher は、単一の一致においてエッジが重複する結果を返しません。これは openCypher で「関係の一意性」と呼ばれます。Spanner Graph では、デフォルトで繰り返しエッジが返されます。一意性が必要である場合は、TRAIL モードを使用して、単一の一致に重複するエッジが存在しないようにします。TRAIL と他のパスモードの詳細なセマンティクスについては、パスモードをご覧ください。

次の例は、TRAIL モードでクエリの結果がどのように変化するかを示しています。

• openCypher と Spanner Graph の TRAIL モードのクエリで想定される唯一のパスは t1 を 2 回繰り返すことであるため、空の結果を返します。
• デフォルトでは、Spanner Graph クエリは有効なパスを返します。

openCypher	Spanner Graph（TRAIL モード）	Spanner Graph（デフォルト モード）
MATCH (src:Account)-[t1:Transfers]-> (dst:Account)-[t2:Transfers]-> (src)-[t1]->(dst) WHERE src.id = 16 RETURN src.id AS src_id, dst.id AS dst_id;	GRAPH FinGraph MATCH TRAIL (src:Account)-[t1:Transfers]-> (dst:Account)-[t2:Transfers]-> (src)-[t1]->(dst) WHERE src.id = 16 RETURN src.id AS src_id, dst.id AS dst_id;	GRAPH FinGraph MATCH (src:Account)-[t1:Transfers]-> (dst:Account)-[t2:Transfers]-> (src)-[t1]-> (dst) WHERE src.id = 16 RETURN src.id AS src_id, dst.id AS dst_id;
空の結果。	空の結果。	結果: src_id dst_id 16 20

グラフ要素をクエリ結果として返す

openCypher	Spanner Graph
MATCH (account:Account) WHERE account.id = 16; RETURN account;	GRAPH FinGraph MATCH (account:Account) WHERE account.id = 16; RETURN TO_JSON(account) AS account;

Spanner Graph では、クエリ結果にグラフ要素は返されません。TO_JSON 関数を使用して、グラフ要素を JSON として返します。

可変長のパターン マッチングとパターン定量化

openCypher の変数長パターン マッチングは、Spanner Graph では「パスの定量化」と呼ばれます。パスの定量化では、次の例に示すように、異なる構文が使用されます。詳細については、定量化されたパスパターンをご覧ください。

openCypher	Spanner Graph
MATCH (src:Account)-[:Transfers*1..2]->(dst:Account) WHERE src.id = 16 RETURN dst.id ORDER BY dst.id;	GRAPH FinGraph MATCH (src:Account)-[:Transfers]->{1,2}(dst:Account) WHERE src.id = 16 RETURN dst.id ORDER BY dst.id;

可変長パターン: 要素のリスト

Spanner Graph を使用すると、パスの定量化で使用される変数に直接アクセスできます。次の例では、Spanner Graph の e は openCypher の edges(p) と同じです。

openCypher	Spanner Graph
MATCH p=(src:Account)-[:Transfers*1..3]->(dst:Account) WHERE src.id = 16 RETURN edges(p);	GRAPH FinGraph MATCH (src:Account) -[e:Transfers]->{1,3} (dst:Account) WHERE src.id = 16 RETURN TO_JSON(e) AS e;

最短パス

openCypher には、ノード間の最短パスを見つけるための 2 つの組み込み関数（shortestPath と allShortestPath）があります。

• shortestPath は、ノード間の単一の最短パスを見つけます。
• allShortestPath は、ノード間のすべての最短パスを見つけます。同じ長さのパスが複数存在する場合があります。

Spanner Graph では、ノード間の単一の最短パスを見つけるために、別の構文（shortestPath. の ANY SHORTEST）を使用します。allShortestPath 関数は Spanner Graph ではサポートされていません。

openCypher	Spanner Graph
MATCH (src:Account {id: 7}), (dst:Account {id: 20}), p = shortestPath((src)-[*1..10]->(dst)) RETURN length(p) AS path_length;	GRAPH FinGraph MATCH ANY SHORTEST (src:Account {id: 7})-[e:Transfers]->{1, 3} (dst:Account {id: 20}) RETURN ARRAY_LENGTH(e) AS path_length;

ステートメントと句

次の表に、openCypher 句と、Spanner Graph でサポートされているかどうかを示します。

openCypher	Spanner Graph
MATCH	サポートされています。詳細については、グラフ パターン マッチングをご覧ください。
OPTIONAL MATCH	サポートされています。詳細については、グラフ パターン マッチングをご覧ください。
RETURN / WITH	サポートされています。詳細については、 RETURN ステートメントと WITH ステートメントをご覧ください。 Spanner Graph では、複雑な式に明示的なエイリアシングが必要です。
	サポート対象	GRAPH FinGraph MATCH (p:Person) RETURN EXTRACT(YEAR FROM p.birthday) AS birthYear;
	サポート対象外	GRAPH FinGraph MATCH (p:Person) RETURN EXTRACT(YEAR FROM p.birthday); -- No aliasing
WHERE	サポートされています。詳細については、 グラフパターンの定義をご覧ください。
ORDER BY	サポートされています。詳細については、ORDER BY ステートメント をご覧ください。
SKIP / LIMIT	サポートされています。詳細については、 SKIP ステートメントと LIMIT ステートメントをご覧ください。 Spanner Graph では、オフセットと上限に定数式が必要です。
	サポート対象	GRAPH FinGraph MATCH (n:Account) RETURN n.id SKIP @offsetParameter LIMIT 3;
	サポート対象外	GRAPH FinGraph MATCH (n:Account) RETURN n.id LIMIT VALUE { MATCH (m:Person) RETURN COUNT(*) AS count } AS count; -- Not a constant expression
UNION	サポートされています。詳細については、複合グラフクエリをご覧ください。
UNION ALL	サポートされています。詳細については、複合グラフクエリをご覧ください。
UNWIND	FOR ステートメントでサポートされています。
		GRAPH FinGraph LET arr = [1, 2, 3] FOR num IN arr RETURN num;
MANDATORY MATCH	非対応。
CALL[YIELD...]	非対応。
CREATE, DELETE, SET, REMOVE, MERGE	詳細については、ミューテーション セクションと Spanner Graph でデータを挿入、更新、削除するをご覧ください。

データ型

Spanner Graph は、すべての GoogleSQL データ型をサポートしています。詳細については、GoogleSQL のデータ型をご覧ください。

以降のセクションでは、openCypher データ型と Spanner Graph データ型を比較します。

構造型

openCypher	Spanner Graph
ノード	ノード
Edge	Edge
パス	[Path]

プロパティ型

openCypher	Spanner Graph
INT	INT64
FLOAT	FLOAT64
STRING	STRING
BOOLEAN	BOOL
LIST シンプルな型の同種のリスト。 たとえば、INT のリスト、STRING のリストなど。 1 つのリスト内で INT と STRING を混在させることはできません。	ARRAY

複合タイプ

openCypher	Spanner Graph
LIST	ARRAY または JSON
MAP	STRUCT または JSON

Spanner Graph は、異なる型の異種リスト、動的キーリストのマップ、異種要素値型をサポートしていません。このようなユースケースには JSON を使用します。

型の強制変換

openCypher	Spanner Graph
INT -> FLOAT	サポート対象

型変換ルールの詳細については、GoogleSQL の変換ルールをご覧ください。

関数と式

Spanner Graph は、グラフ関数と式に加えて、GoogleSQL の組み込み関数と式もすべてサポートしています。

このセクションでは、openCypher の関数と式、および Spanner Graph でこれらに対応する関数について説明します。

注: 関数の一覧については、GoogleSQL 関数をご覧ください。演算子の一覧については、GoogleSQL 演算子をご覧ください。条件式の一覧については、GoogleSQL の条件式をご覧ください。

構造型の関数と式

型	openCypher 関数または式	Spanner Graph 関数または式
ノードとエッジ	exists(n.prop)	PROPERTY_EXISTS(n, prop)
	id（整数を返します）	サポートされていません。
	properties	TO_JSON
	keys （プロパティの型名、ただしプロパティの値は除く）	PROPERTY_NAMES
	labels	LABELS
Edge	endNode	サポートされていません。
	startNode	サポートされていません。
	type	LABELS
パス	length	サポートされていません。
	nodes	サポートされていません。
	relationships	サポートされていません。
ノードとエッジ	. property reference	.
	[] dynamic property reference MATCH (n) RETURN n[n.name]	サポートされていません。
式としてのパターン	size(pattern)	サポートされていません。次のようにサブクエリを使用します。 VALUE { MATCH pattern RETURN COUNT(*) AS count; }

プロパティ型の関数と式

型	openCypher 関数または式	Spanner Graph 関数または式
Scalar	coalesce	COALESCE
	head	ARRAY_FIRST
	last	ARRAY_LAST
	size(list)	ARRAY_LENGTH
	size(string)	LENGTH
	timestamp	UNIX_MILLIS(CURRENT_TIMESTAMP())
	toBoolean/toFloat/toInteger	CAST(expr AS type)
集計	avg	AVG
	collect	ARRAY_AGG
	count	COUNT
	max	MAX
	min	MIN
	percentileCont	PERCENTILE_CONT
	percentileDisc	PERCENTILE_DISC
	stDev	STDDEV
	stDevP	サポートされていません。
	sum	SUM
リスト	range	GENERATE_ARRAY
	reverse	ARRAY_REVERSE
	tail	Spanner Graph は tail をサポートしていません。 代わりに ARRAY_SLICE と ARRAY_LENGTH を使用してください。
数学関数	abs	ABS
	ceil	CEIL
	floor	FLOOR
	rand	RAND
	round	ROUND
	sign	SIGN
	e	EXP(1)
	exp	EXP
	log	LOG
	log10	LOG10
	sqrt	SQRT
	acos	ACOS
	asin	ASIN
	atan	ATAN
	atan2	ATAN2
	cos	COS
	cot	COT
	degrees	r * 90 / ASIN(1)
	pi	ACOS(-1)
	radians	d * ASIN(1) / 90
	sin	SIN
	tan	TAN
文字列	left	LEFT
	ltrim	LTRIM
	replace	REPLACE
	reverse	REVERSE
	right	RIGHT
	rtrim	RTRIM
	split	SPLIT
	substring	SUBSTR
	tolower	LOWER
	tostring	CAST(expr AS STRING)
	toupper	UPPER
	trim	TRIM
DISTINCT	DISTINCT	DISTINCT
数学関数	+	+
	-	-
	*	*
	/	/
	%	MOD
	^	POW
比較	=	=
	<>	<>
	<	<
	>	>
	<=	<=
	>=	>=
	IS [NOT] NULL	IS [NOT] NULL
	比較の連鎖 a < b < c	Spanner Graph は比較のチェーンをサポートしていません。これは、AND で結合された比較と同じです。 次に例を示します。 a < b AND b < C
ブール値	AND	AND
	OR	OR
	XOR	Spanner Graph は XOR をサポートしていません。<> を使用してクエリを記述します。 次に例を示します。 boolean_1 <> boolean_2
	NOT	NOT
文字列	STARTS WITH	STARTS_WITH
	ENDS WITH	ENDS_WITH
	CONTAINS	REGEXP_CONTAINS
	+	CONCAT
リスト	+	ARRAY_CONCAT
	IN	ARRAY_INCLUDES
	[]	[]

その他の式

openCypher	Spanner Graph
CASE 式	サポート対象
EXISTS サブクエリ	サポート対象
マップ投影	サポートされていません。 STRUCT 型は同様の機能を提供します。
リスト内包表記	サポートされていません。 GENERATE_ARRAY と ARRAY_TRANSFORM は、ほとんどのユースケースに対応しています。

クエリ パラメータ

次のクエリは、openCypher と Spanner Graph でのパラメータの使用方法の違いを示しています。

	openCypher	Spanner Graph
パラメータ	MATCH (n:Person) WHERE n.id = $id RETURN n.name;	GRAPH FinGraph MATCH (n:Person) WHERE n.id = @id RETURN n.name;

Mutation

Spanner Graph は GoogleSQL DML を使用して、ノードとエッジの入力テーブルを変更します。詳細については、Spanner Graph データを挿入、更新、削除するをご覧ください。

ノードとエッジを作成する

	openCypher	Spanner Graph
ノードとエッジを作成する	CREATE (:Person {id: 100, name: 'John'}); CREATE (:Account {id: 1000, is_blocked: FALSE}); MATCH (p:Person {id: 100}), (a:Account {id: 1000}) CREATE (p)-[:Owns {create_time: timestamp()}]->(a);	INSERT INTO Person (id, name) VALUES (100, "John"); INSERT INTO Account (id, is_blocked) VALUES (1000, FALSE); INSERT INTO PersonOwnAccount (id, account_id, create_time) VALUES (100, 1000, CURRENT_TIMESTAMP());
クエリ結果を使用してノードとエッジを作成する	MATCH (a:Account {id: 1}), (oa:Account) WHERE oa <> a CREATE (a)-[:Transfers {amount: 100, create_time: timestamp()}]->(oa);	INSERT INTO AccountTransferAccount(id, to_id, create_time, amount) SELECT a.id, oa.id, CURRENT_TIMESTAMP(), 100 FROM GRAPH_TABLE( FinGraph MATCH (a:Account {id:1000}), (oa:Account) WHERE oa <> a );

Spanner Graph では、ラベルは CREATE PROPERTY GRAPH DDL ステートメントに従って静的に割り当てられます。

ノードとエッジを更新する

	openCypher	Spanner Graph
プロパティを更新する	MATCH (p:Person {id: 100}) SET p.country = 'United States';	UPDATE Person AS p SET p.country = 'United States' WHERE p.id = 100;

Spanner Graph ラベルを更新するには、Spanner Graph スキーマを作成、更新、削除するをご覧ください。

ノードとエッジを結合する

	openCypher	Spanner Graph
新しい要素を挿入する、またはプロパティを更新する	MERGE (p:Person {id: 100, country: 'United States'});	INSERT OR UPDATE INTO Person (id, country) VALUES (100, 'United States');

ノードとエッジを削除する

エッジの削除は、入力テーブルの削除と同じです。

	openCypher	Spanner Graph
ノードとエッジを削除する	MATCH (p:Person {id:100}), (a:Account {id:1000}) DELETE (p)-[:Owns]->(a);	DELETE PersonOwnAccount WHERE id = 100 AND account_id = 1000;

ノードを削除するには、ダングリング エッジの可能性を処理する必要があります。DELETE CASCADE が指定されている場合、DELETE は openCypher の DETACH DELETE などのノードに関連付けられたエッジを削除します。詳細については、Spanner のスキーマの概要をご覧ください。

	openCypher	Spanner Graph
ノードと関連するエッジを削除する	DETACH DELETE (:Account {id: 1000});	DELETE Account WHERE id = 1000;

ミューテーションの結果を返す

	openCypher	Spanner Graph
挿入または更新後に結果を返す	MATCH (p:Person {id: 100}) SET p.country = 'United States' RETURN p.id, p.name;	UPDATE Person AS p SET p.country = 'United States' WHERE p.id = 100 THEN RETURN id, name;
削除後に結果を返す	DELETE (p:Person {id: 100}) RETURN p.country;	DELETE FROM Person WHERE id = 100 THEN RETURN country;

次のステップ

• Spanner Graph の概要。