使用路徑

本頁面說明如何在 Spanner Graph 中使用圖形路徑。

在圖形資料庫中,圖形路徑資料型別代表交錯的節點和邊緣序列,並顯示這些節點和邊緣的關係。如要進一步瞭解路徑資料類型,請參閱「圖形路徑類型」。

使用 Spanner Graph Language (GQL),您可以建構圖形路徑並對其執行查詢。本文中的範例使用與「設定及查詢 Spanner Graph」頁面相同的 Spanner Graph 結構定義。

建構圖形路徑

您可以在圖表模式中建立路徑變數,或使用 PATH 函式,建構圖表路徑。

建議您使用路徑變數建構圖形路徑。建立路徑變數的格式如下:

MATCH p = PATH_PATTERN

詳情請參閱「圖形模式」。

範例

在以下範例中,查詢會找出 FinGraph 內帳戶間的轉帳模式。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account {id: 16})-[t:Transfers]->{2}(dst:Account {id: 7})
RETURN TO_JSON(p) AS full_path;

結果

full_path
[{"identifier": ..., "properties": {"id": 16, ...}, ...}, {"identifier": ..., "properties": {"amount": 300.0, ...}, ...}, ...]

結果顯示查詢在資料庫中找到 Account -> Transfers -> Account 模式。

查詢圖形路徑

您可以使用下列路徑專屬函式查詢圖形路徑。如要進一步瞭解 Spanner Graph 查詢,請參閱查詢總覽

EDGES

EDGES 函式會傳回圖形路徑中的所有邊緣。如需詳細語意,請參閱 EDGES

範例

這項查詢會找出兩個帳戶之間的路徑,並通過中間帳戶。 傳回路徑中第二個 Transfers 邊緣的量,可能介於 srcmid 之間,或介於 middst 之間。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account {id: 7})-[t1:Transfers]->{1,3}(mid:Account)-[t2:Transfers]->
  {1,3}(dst:Account {id: 16})
LET second_edge = EDGES(p)[1]
RETURN DISTINCT src.id AS src, dst.id AS dst, second_edge.amount AS second_edge_amount;

結果

src dst second_edge_amount
7 16 300

NODES

NODES 函式會傳回圖形路徑中的所有節點。如需詳細語意,請參閱 NODES

範例

這項查詢會找出兩筆轉移作業的圖表路徑,然後傳回代表路徑的 JSON 清單。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account)-[t:Transfers]->{2}(dst:Account)
RETURN TO_JSON(NODES(p)) AS nodes;

結果

節點
[{"identifier": "...", "properties": {"id": 16}, ...}, {"identifier": "...", "properties": {"id": 20, ...}, ...]
...

PATH_FIRST

PATH_FIRST 函式會找出圖形路徑中的第一個節點。如需詳細語意,請參閱 PATH_FIRST

範例

這項查詢會在兩個轉移作業的圖形路徑中尋找第一個節點。並傳回 Account 節點的標籤和帳戶的暱稱。

GRAPH FinGraph
MATCH p = -[:Transfers]->{1,3}(dst:Account{id: 7})
RETURN DISTINCT PATH_FIRST(p).id AS can_reach_target;

結果

can_reach_target
7
16
20

PATH_LAST

PATH_LAST 函式會找出圖形路徑中的最後一個節點。如需詳細語意,請參閱 PATH_LAST

範例

這項查詢會在兩項轉移作業的圖表路徑中尋找最後一個節點。並傳回 Account 節點的標籤和帳戶的暱稱。

GRAPH FinGraph
MATCH p =(start:Account{id: 7})-[:Transfers]->{1,3}
RETURN DISTINCT PATH_LAST(p).id as can_reach_target;

結果

can_reach_target
7
16
20

PATH_LENGTH

PATH_LENGTH 函式會找出圖形路徑中的邊緣數量。如需詳細語意,請參閱 PATH_LENGTH

範例

這項查詢會找出圖形路徑中的邊緣數量,其中包含一到三項轉移。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account)-[e:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
RETURN PATH_LENGTH(p) AS num_transfers, COUNT(*) AS num_paths;

結果

num_transfers num_paths
1 5
2 7
3 11

IS_ACYCLIC

IS_ACYCLIC 函式會檢查圖形路徑是否含有重複節點。如果找到重複項目,則傳回 TRUE,否則傳回 FALSE。如需詳細語意,請參閱 IS_ACYCLIC

範例

這項查詢會檢查這個圖表路徑是否有重複的節點。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account)-[t:Transfers]->{2}(dst:Account)
RETURN IS_ACYCLIC(p) AS is_acyclic_path,
       ARRAY_TRANSFORM(NODES(p), n->n.id) AS account_ids;

結果

is_acyclic_path account_ids
TRUE 16,20,7
TRUE 20,7,16
TRUE 20,7,16
FALSE 16,20,16
TRUE 7,16,20
TRUE 7,16,20
FALSE 20,16,20

IS_TRAIL

IS_TRAIL 函式會檢查圖形路徑是否含有重複邊緣。如果找到重複項目,則傳回 TRUE,否則傳回 FALSE。如需詳細語意,請參閱 IS_TRAIL

範例

這項查詢會檢查這個圖形路徑是否有重複的邊緣。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (src:Account)-[t:Transfers]->{3}(dst:Account)
WHERE src.id < dst.id
RETURN IS_TRAIL(p) AS is_trail_path,
       ARRAY_TRANSFORM(t, t->t.id) AS transfer_ids

結果

is_trail_path transfer_ids
FALSE 16,20,16
TRUE 7,16,20
TRUE 7,16,20

路徑模式

在 Spanner Graph 中,預設行為是傳回所有路徑,包括具有重複節點和邊緣的路徑。您可以使用下列路徑模式,納入或排除具有重複節點和邊緣的路徑。如需詳細語意,請參閱「路徑模式」說明文件。

WALK

WALK 路徑模式會傳回所有路徑,包括含有重複節點和邊緣的路徑。WALK 是預設路徑模式。

範例

下列查詢示範如何在量化路徑模式上使用 WALK 路徑模式。結果中的第一個路徑有重複的邊緣。

GRAPH FinGraph
MATCH p = WALK (src:Account)-[t:Transfers]->{3}(dst:Account)
WHERE src.id < dst.id
RETURN ARRAY_TRANSFORM(t, t->t.id) AS transfer_ids

結果

transfer_ids
16,20,16
7,16,20
7,16,20

ACYCLIC

ACYCLIC 路徑模式會篩除含有重複節點的路徑。

範例

下列查詢示範如何在量化路徑模式上使用 ACYCLIC 路徑模式。系統會篩除具有相同 srcdst 節點的路徑。

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (src:Account)-[t:Transfers]->{2}(dst:Account)
RETURN ARRAY_TRANSFORM(NODES(p), n->n.id) AS account_ids

結果

account_ids
16,20,7
20,7,16
20,7,16
7,16,20
7,16,20

TRAIL

TRAIL 路徑模式會篩除有重複邊緣的路徑。

範例

下列查詢示範如何在量化路徑模式上使用 TRAIL 路徑模式。系統會濾除有重複邊緣的路徑。

GRAPH FinGraph
MATCH p = TRAIL (src:Account)-[t:Transfers]->{3}(dst:Account)
WHERE src.id < dst.id
RETURN ARRAY_TRANSFORM(t, t->t.id) AS transfer_ids

結果

transfer_ids
7,16,20
7,16,20

路徑搜尋前置字元

您可以使用路徑搜尋前置字串,將路徑模式限制為傳回每個資料分割的最短路徑。如需詳細語意,請參閱「路徑搜尋前置字串」。

ANY SHORTEST

ANY SHORTEST 路徑搜尋前置字串會傳回每個資料分割區中符合模式的最短路徑 (邊緣數量最少的路徑)。如果每個分割區有多條最短路徑,則傳回其中一條。

範例

下列查詢會比對每對 [a, b] 之間的路徑。

GRAPH FinGraph
MATCH p = ANY SHORTEST (a:Account {is_blocked:true})-[t:Transfers]->{1,4}(b:Account)
LET total_amount = SUM(t.amount)
RETURN a.id AS account1_id, total_amount, b.id AS account2_id;

結果

account1_id total_amount account2_id
16 500 16
16 800 7
16 300 20

轉換規則

詳情請參閱「GRAPH_PATH 轉換規則」。

應用實例範例

在下列使用案例範例中,您會發現所有帳戶都已從帳戶 ID 20 轉送至一到三個帳戶。

GRAPH FinGraph
MATCH p = (start:Account {id: 20})-[:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
RETURN DISTINCT dst.id AS dst;

結果

dst
7
16
20

不過,如果查詢結果傳回帳戶 ID 20,這可能表示查詢範圍過於廣泛,因為查詢條件是以帳戶 ID 20 開頭。如要顯示更具體的結果,可以強制查詢只顯示非循環圖路徑,且不含任何重複節點。如要這麼做,可以:

  • 使用 MATCH p = ACYCLIC <path_pattern>;或
  • 在查詢中套用 IS_ACYCLIC(p) 篩選器

以下查詢會使用 MATCH p = ACYCLIC PATH_PATTERN

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (start:Account {id: 20})-[:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
RETURN DISTINCT dst.id AS dst;

結果

dst
7
16

如要瞭解款項首次轉移時使用的帳戶,請執行下列查詢:

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (start:Account {id: 20})(-[:Transfers]->
  (nexts:Account)){1,3}(dst:Account)
RETURN dst.id AS dst, ARRAY_AGG(DISTINCT nexts[0].id) AS unique_starts;

這項查詢不尋常,因為它會使用 nexts 在量化路徑中導入新變數,以取得結果。使用路徑變數可簡化查詢:

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (start:Account {id: 20})-[:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
RETURN dst.id AS dst, ARRAY_AGG(DISTINCT NODES(p)[OFFSET(1)].id) AS unique_starts;

使用 NODES(p) 會傳回路徑上的所有節點。由於第一個節點帳戶指定為 start,下一個節點帳戶 (位於第一個偏移) 就是第一個轉移款項的帳戶。

結果

dst unique_starts
7 16、7

如果有多個量化路徑,路徑就更有用。您可以新增限制,規定從 start 找到的路徑必須通過帳戶 ID 7

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (start:Account {id: 20})-[:Transfers]->
  {1,3}(mid:Account {id: 7})-[:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
RETURN dst.id AS dst,
  ARRAY_AGG(DISTINCT NODES(p)[OFFSET(1)].id) AS unique_starts;

雖然 MATCH 陳述式已變更,但查詢的其餘部分不需要變更。如果不使用路徑變數,Spanner 就無法靜態判斷要檢查哪個量化路徑。

使用路徑變數,即可取得所有轉移作業的總和:

GRAPH FinGraph
MATCH p = ACYCLIC (start:Account {id: 20})-[:Transfers]->
  {1,3}(mid:Account {id: 7})-[:Transfers]->{1,3}(dst:Account)
LET all_transfers = EDGES(p)
LET transfer_amounts = SUM(all_transfers.amount)
RETURN dst.id AS dst,
  ARRAY_AGG(DISTINCT NODES(p)[OFFSET(1)].id) AS participating_neighbor_nodes, transfer_amounts;

結果

dst participating_neighbor_nodes transfer_amounts
16 7 600
16 7 800

後續步驟