Grafik erstellen und abfragen

Mit BigQuery Graph können Sie relationale Daten als Knoten und Kanten modellieren, um komplexe Beziehungen mithilfe der Graph Query Language (GQL) abzufragen. In dieser Anleitung erstellen Sie Knoten- und Kantentabellen für ein Finanz-Dataset, definieren einen Attributgraphen und führen Graphmusterabfragen aus.

Erforderliche Rollen

Bitten Sie Ihren Administrator, Ihnen die IAM-Rolle BigQuery-Datenbearbeiter (roles/bigquery.dataEditor) für das Dataset zuzuweisen, in dem Sie die Knotentabellen, Kantentabellen und das Diagramm erstellen, um die Berechtigungen zu erhalten, die Sie für die Arbeit mit Diagrammen benötigen. Weitere Informationen zum Zuweisen von Rollen finden Sie unter Zugriff auf Projekte, Ordner und Organisationen verwalten.

Diese vordefinierte Rolle enthält die Berechtigungen, die zum Arbeiten mit Graphen erforderlich sind. Maximieren Sie den Abschnitt Erforderliche Berechtigungen, um die notwendigen Berechtigungen anzuzeigen:

Erforderliche Berechtigungen

Die folgenden Berechtigungen sind erforderlich, um mit Graphen zu arbeiten:

  • Diagramm erstellen: bigquery.propertyGraphs.create
  • Diagramme und ihre Metadaten auflisten: bigquery.propertyGraphs.list
  • Rufen Sie die Metadaten und die Definition eines Diagramms ab: bigquery.propertyGraphs.get
  • Aktualisieren Sie die Metadaten und die Definition eines Diagramms: bigquery.propertyGraphs.update
  • Diagramm löschen: bigquery.propertyGraphs.delete

Sie können diese Berechtigungen auch mit benutzerdefinierten Rollen oder anderen vordefinierten Rollen erhalten.

Knoten- und Kantentabellen erstellen

Diagramme werden aus vorhandenen BigQuery-Tabellen erstellt und in Datasets gespeichert. Erstellen Sie ein Dataset, um die Tabellen und den Graphen zu speichern, die Sie in den folgenden Beispielen erstellen. Mit der folgenden Abfrage wird ein Dataset namens graph_db erstellt:

CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS graph_db;

Die folgenden Tabellen enthalten Informationen zu Personen und Konten sowie zu den Beziehungen zwischen diesen Entitäten:

  • Person: Informationen zu Personen.
  • Account: Informationen zu Bankkonten.
  • PersonOwnAccount: Informationen darüber, wer welche Konten besitzt.
  • AccountTransferAccount: Informationen zu Übertragungen zwischen Konten.

Führen Sie die folgenden CREATE TABLE-Anweisungen aus, um diese Tabellen zu erstellen:

CREATE OR REPLACE TABLE graph_db.Person (
  id               INT64,
  name             STRING,
  birthday         TIMESTAMP,
  country          STRING,
  city             STRING,
  PRIMARY KEY (id) NOT ENFORCED
);

CREATE OR REPLACE TABLE graph_db.Account (
  id               INT64,
  create_time      TIMESTAMP,
  is_blocked       BOOL,
  nick_name        STRING,
  PRIMARY KEY (id) NOT ENFORCED
);

CREATE OR REPLACE TABLE graph_db.PersonOwnAccount (
  id               INT64 NOT NULL,
  account_id       INT64 NOT NULL,
  create_time      TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (id, account_id) NOT ENFORCED,
  FOREIGN KEY (id) REFERENCES graph_db.Person(id) NOT ENFORCED,
  FOREIGN KEY (account_id) REFERENCES graph_db.Account(id) NOT ENFORCED
);

CREATE OR REPLACE TABLE graph_db.AccountTransferAccount (
  id               INT64 NOT NULL,
  to_id            INT64 NOT NULL,
  amount           FLOAT64,
  create_time      TIMESTAMP NOT NULL,
  order_number     STRING,
  PRIMARY KEY (id, to_id, create_time) NOT ENFORCED,
  FOREIGN KEY (id) REFERENCES graph_db.Account(id) NOT ENFORCED,
  FOREIGN KEY (to_id) REFERENCES graph_db.Account(id) NOT ENFORCED
);

Diagramm erstellen

Zum Erstellen eines Graphen können Sie die Anweisung CREATE PROPERTY GRAPH oder den visuellen Graph-Modellierer verwenden. Im folgenden Beispiel wird die Anweisung CREATE PROPERTY GRAPH verwendet, um im Dataset graph_db einen Graphen mit dem Namen FinGraph zu erstellen. Die Tabellen Account und Person sind die Knotentabellen. Die Tabellen AccountTransferAccount und PersonOwnAccount sind die Kantentabellen, die Beziehungen zwischen den Knotentabellen darstellen.

CREATE OR REPLACE PROPERTY GRAPH graph_db.FinGraph
  NODE TABLES (
    graph_db.Account,
    graph_db.Person
  )
  EDGE TABLES (
    graph_db.PersonOwnAccount
      SOURCE KEY (id) REFERENCES Person (id)
      DESTINATION KEY (account_id) REFERENCES Account (id)
      LABEL Owns,
    graph_db.AccountTransferAccount
      SOURCE KEY (id) REFERENCES Account (id)
      DESTINATION KEY (to_id) REFERENCES Account (id)
      LABEL Transfers
  );

Daten einfügen

Wenn Sie die Daten in einem Graphen aktualisieren möchten, aktualisieren Sie die Daten in den Knoten- und Kantentabellen. Wenn Sie ein Diagramm erstellen, werden Ihre Daten nicht verschoben oder kopiert. Stattdessen fungiert ein Graph als logische Ansicht der Daten, die in Ihren Knoten- und Kantentabellen vorhanden sind. Ihre Graphabfragen geben Ergebnisse basierend auf den Daten zurück, die zum Zeitpunkt der Abfrage in Ihren Knoten- und Kantentabellen vorhanden sind.

Mit der folgenden Abfrage werden Daten in die von Ihnen erstellten Tabellen eingefügt:

INSERT INTO graph_db.Account
  (id, create_time, is_blocked, nick_name)
VALUES
  (7,"2020-01-10 06:22:20.222",false,"Vacation Fund"),
  (16,"2020-01-27 17:55:09.206",true,"Vacation Fund"),
  (20,"2020-02-18 05:44:20.655",false,"Rainy Day Fund");

INSERT INTO graph_db.Person
  (id, name, birthday, country, city)
VALUES
  (1,"Alex","1991-12-21 00:00:00","Australia","Adelaide"),
  (2,"Dana","1980-10-31 00:00:00","Czech_Republic","Moravia"),
  (3,"Lee","1986-12-07 00:00:00","India","Kollam");

INSERT INTO graph_db.AccountTransferAccount
  (id, to_id, amount, create_time, order_number)
VALUES
  (7,16,300,"2020-08-29 15:28:58.647","304330008004315"),
  (7,16,100,"2020-10-04 16:55:05.342","304120005529714"),
  (16,20,300,"2020-09-25 02:36:14.926","103650009791820"),
  (20,7,500,"2020-10-04 16:55:05.342","304120005529714"),
  (20,16,200,"2020-10-17 03:59:40.247","302290001255747");

INSERT INTO graph_db.PersonOwnAccount
  (id, account_id, create_time)
VALUES
  (1,7,"2020-01-10 06:22:20.222"),
  (2,20,"2020-01-27 17:55:09.206"),
  (3,16,"2020-02-18 05:44:20.655");

Beispiel für die Visualisierung eines Finanzdiagramms

Graph abfragen

Wenn Sie einen Graphen abfragen möchten, führen Sie Abfragen mit der Graph Query Language aus.

In der folgenden Abfrage wird eine MATCH-Anweisung verwendet, um Informationen darüber zu finden, an wen Dana Geld überwiesen hat:

GRAPH graph_db.FinGraph
MATCH
  (person:Person {name: "Dana"})-[own:Owns]->
  (account:Account)-[transfer:Transfers]->(account2:Account)<-[own2:Owns]-(person2:Person)
RETURN
  person.name AS owner,
  transfer.amount AS amount,
  person2.name AS transferred_to
ORDER BY person2.name;

Die Ergebnisse sehen in etwa so aus:

+-------+--------+----------------+
| owner | amount | transferred_to |
+-------+--------+----------------+
| Dana  | 500.0  | Alex           |
| Dana  | 200.0  | Lee            |
+-------+--------+----------------+

Sie können Graphen auch als Datenquelle in der konversationellen Analyse verwenden, um Fragen zu Ihren Graphen in natürlicher Sprache zu stellen. Sie könnten beispielsweise fragen: „An wen hat Dana Geld überwiesen und wie viel wurde überwiesen?“

Ergebnisse von Diagrammabfragen visualisieren

Sie können die Ergebnisse Ihrer Graphabfrage in einem Notebook visualisieren, indem Sie den magischen Befehl %%bigquery --graph gefolgt von Ihrer GQL-Abfrage verwenden. Die Abfrage muss Diagrammelemente im JSON-Format zurückgeben. Führen Sie die folgende Abfrage in einer Notebook-Codezelle aus, um die Ergebnisse der Abfrage zu visualisieren, die Sie im vorherigen Abschnitt ausgeführt haben:

%%bigquery --graph
GRAPH graph_db.FinGraph
MATCH
  p = ((person:Person {name: "Dana"})-[own:Owns]->
  (account:Account)-[transfer:Transfers]->(acount2:Account)<-[own2:Owns]-(person2:Person))
RETURN
  TO_JSON(p) AS path;

Visualisierung der Übertragungen von Dana in einem Notebook

Diagramm löschen

Verwenden Sie die Anweisung DROP PROPERTY GRAPH, um ein Diagramm zu löschen. Das Löschen eines Graphen hat keine Auswirkungen auf die Tabellen, die zum Definieren der Knoten und Kanten des Graphen verwendet wurden. Mit der folgenden Abfrage wird der Graph FinGraph gelöscht:

DROP PROPERTY GRAPH graph_db.FinGraph;

Nächste Schritte