Graphabfragen

DuckDB unterstützt Graphabfragen über die DuckPGQ-Community-Erweiterung, die die SQL/PGQ-Syntax aus dem Standard SQL:2023 implementiert.

Warning DuckPGQ ist eine Community-Erweiterung und befindet sich noch in aktiver Entwicklung. Sie ist in der aktuellen DuckDB-Version (1.5.x) nicht verfügbar. Wenn Sie mit DuckPGQ arbeiten möchten, verwenden Sie DuckDB v1.4.4. Zudem können einige Funktionen unvollständig sein. Den aktuellen Stand finden Sie auf der DuckPGQ-Website.

Graphabfragen ermöglichen es, Muster und Pfade in verbundenen Daten zu finden – etwa in sozialen Netzwerken, Finanztransaktionen oder Wissensgraphen – mit einer visuellen, intuitiven Syntax.

DuckPGQ installieren

INSTALL duckpgq FROM community;
LOAD duckpgq;

Einen Property Graph erstellen

Ein Property Graph besteht aus Vertices (Knoten) und Edges (Beziehungen). Sie legen ihn als Schicht über vorhandene Tabellen an:

CREATE TABLE Person (id BIGINT, name VARCHAR);
CREATE TABLE Knows (person1_id BIGINT, person2_id BIGINT, since DATE);

INSERT INTO Person VALUES (1, 'Alice'), (2, 'Bob'), (3, 'Charlie');
INSERT INTO Knows VALUES (1, 2, '2020-01-01'), (2, 3, '2021-06-15');

CREATE PROPERTY GRAPH social_network
VERTEX TABLES (
    Person
)
EDGE TABLES (
    Knows
        SOURCE KEY (person1_id) REFERENCES Person (id)
        DESTINATION KEY (person2_id) REFERENCES Person (id)
);

Musterabgleich

Verwenden Sie die Funktion GRAPH_TABLE mit MATCH, um Muster zu finden. Die Syntax verwendet () für Knoten und [] für Kanten:

FROM GRAPH_TABLE (social_network
    MATCH (a:Person)-[k:Knows]->(b:Person)
    COLUMNS (a.name AS person1, b.name AS person2, k.since)
);

person1	person2	since
Alice	Bob	2020-01-01
Bob	Charlie	2021-06-15

Pfadsuche

Finden Sie Pfade variabler Länge mit Quantoren wie {1,5} (1 bis 5 Hops) oder + (einer oder mehr):

FROM GRAPH_TABLE (social_network
    MATCH p = ANY SHORTEST (a:Person)-[k:Knows]->{1,3}(b:Person)
    WHERE a.name = 'Alice' AND b.name = 'Charlie'
    COLUMNS (a.name AS start_person, b.name AS end_person, path_length(p) AS hops)
);

start_person	end_person	hops
Alice	Charlie	2

Graphalgorithmen

Warning Graphalgorithmus-Funktionen können derzeit aufgrund eines bekannten Problems fehlschlagen und den Fehler csr_cte does not exist zurückgeben.

DuckPGQ enthält eingebaute Graphalgorithmen:

Funktion	Beschreibung
`pagerank(graph, vertex_label, edge_label)`	Berechnet PageRank-Zentralitätswerte
`local_clustering_coefficient(graph, vertex_label, edge_label)`	Misst, wie stark die Nachbarn eines Knotens untereinander verbunden sind
`weakly_connected_component(graph, vertex_label, edge_label)`	Identifiziert Zusammenhangskomponenten

Beispiel:

FROM pagerank(social_network, Person, Knows);

Anwendungsfall: Erkennung von Finanzbetrug

Graphabfragen eignen sich besonders gut, um verdächtige Muster in Finanzdaten zu finden. Siehe den Blogbeitrag „Uncovering Financial Crime with DuckDB and Graph Queries“ für ein ausführliches Beispiel zur Erkennung von Geldwäsche-Mustern.

Aufräumen

So entfernen Sie einen Property Graph:

DROP PROPERTY GRAPH social_network;