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横向纵向都能轻松跨!了解图上多跳过滤查询

后端

纵观当前的各种图数据库,基本上都有类似的多跳查询能力。但如果你使用过某些图数据库,可能会有过这种感受,那就是明明是个“简单的查询”,为什么查询结果“这么慢”?

同样一个查询,明明在A图数据库里能秒出结果,到了B图数据库里却要等上好一会儿。这是为什么呢?

当我们谈论图数据库的多跳查询性能时,离不开图数据库内部的两个关键词:图算法和查询优化。在本文中,我们就来看看这些因素是如何影响多跳查询性能的。

图算法

图算法(Graph Algorithm)在图数据库中充当着“发动机”的角色。有了图算法,我们才能在图上进行各种各样的查询操作,比如最短路径查询、连通分量查询、社区发现等等。而对于多跳过滤查询而言,最常用的图算法就是深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

深度优先搜索(DFS)是一种从一个节点出发,沿着每条边逐层向下搜索的算法,直到达到目标节点或没有更多节点可搜索为止。深度优先搜索在图论中有很多应用,比如寻找图中的回路、生成迷宫、解决八皇后问题等等。

广度优先搜索(BFS)是一种从一个节点出发,先访问该节点的所有相邻节点,然后再访问这些节点的所有相邻节点,依此类推,直到访问完所有节点为止。广度优先搜索在图论中也有很多应用,比如寻找图中的最短路径、计算图的连通分量、检测图是否有环等等。

查询优化

查询优化(Query Optimization)是提高图数据库查询性能的重要手段。查询优化器会对查询语句进行分析,找到最优的查询计划,然后根据查询计划执行查询。查询优化器可以应用各种优化技术,比如谓词下推、索引利用、并行查询等,来提高查询性能。

华为云GaussDB图数据库的多跳查询优化策略

华为云GaussDB图数据库在多跳查询方面做了很多优化,包括:

  • 优化图算法: GaussDB图数据库采用了多种优化后的图算法,比如并行DFS、并行BFS等,可以显著提高多跳查询性能。
  • 优化查询计划: GaussDB图数据库的查询优化器会根据查询语句的特征,选择最优的查询计划。比如,对于某些查询,查询优化器会选择使用DFS算法,而对于某些查询,查询优化器会选择使用BFS算法。
  • 优化数据结构: GaussDB图数据库采用了多种优化后的数据结构,比如邻接表、跳跃表等,可以提高图数据的查询效率。
  • 优化索引: GaussDB图数据库支持多种索引,比如点索引、边索引、全文索引等,可以加速查询的执行速度。

多跳查询的应用场景

多跳查询在实际应用中有很多场景,比如:

  • 社交网络中的好友关系查询:给定一个用户,查询该用户的所有好友及其好友的好友。
  • 电商平台中的推荐系统:给定一个用户,查询该用户购买过的商品及其类似的商品。
  • 金融行业中的反欺诈系统:给定一个账户,查询该账户的所有交易及其关联的账户。

总结

多跳查询是图数据库中一项非常重要的功能。GaussDB图数据库在多跳查询方面做了很多优化,包括优化图算法、优化查询计划、优化数据结构和优化索引等。这些优化显著提高了GaussDB图数据库的多跳查询性能,使其能够满足各种实际应用场景的需求。