第4期 冯锡炜等：发布/订阅系统语义Wb匹配算法 .545. 定义1设语义Web事件数据模型（事件图） e,el(e,e;∈Ep),当e≠ej→Fpe(e)≠ GE,语义Web订阅数据模型（订阅图模式）GS,设 FE(e),反之也成立，即FPp(e)≠FpE(e,)→e:≠ (F,pF,u5)∈TE,(u,p,y)∈Ts,其中TE为GE ej. 中三元组集合，Ts为GS中三元组集合，2和vF FsE:Es一UR,是RDF图模式中弧的标识 分别代表TE中三元组的第i个主体节点和第j个 函数.Es表示为RDF图模式弧（有向边）的集 客体节点，和v分别代表Ts中三元组的第i个 合.e,e(e,ej∈Es,当ei卡ej→FsE(e)卡 主体节点和第个客体节点，p和分别是上述 FsE(e),反之也成立，即FsE(e)≠FsE(e)→e≠ 两个三元组的第i个属性 ej. GE匹配GS,当且仅当满足下列条件 filter v是节点v的过滤函数，可以为空，则 条件1对任意的(，p,v)∈Ts,都有对应 filter vs()=true. 的(F,pF,v5)∈TE; 对于语义Wb订阅数据模型GS中任意一条 条件2 constraint(type(Fpv(uF),≤type(Fsv 弧，在事件数据模型GE中都有一条弧与之对应， (v5)))A(constraint(Fpv(vf),=,Fsv(vs))vFsv(vs)E 它们的节点类型约束相匹配，属性标识约束相匹配， VA); 且用GE中顶点标识替换GS中对应顶点的变量标 条件3 constraint(FpE(p),≤，FsE(p): 识，使得GS中顶点过滤函数约束结果为真，则GE 条件4 constraint(type(Fpv(u),≤type(Fsv 匹配GS. (vs)))A(constraint(Fpv(vf),=,Fsv(vs))VFsv(vs)E 2语义匹配数据结构与算法 VA)Afilteres(Fpv(vf)). 其中，constraint()是对节点约束，允许其为 在比较已有的算法5-9)]基础上，本文设计如下 空.一个约束constraint为(？x,op,v)的谓词（断 数据结构和实现算法. 言)，其中？x表示变量，v表示变量值，op表示 2.1语义匹配数据结构 操作运算符.运算符op包括六种关系运算符，即 定义五种存储语义Web订阅数据模型的数据 =,>,≥，<，≤，≠.它分为两类运算：对文 结构 本类型节点，过滤是布尔运算；对RDFS类型，过 (1)VFL:变量约束表.用于存储变量约束的条 滤是is-a关系运算. 件，包括约束的操作运算符，约束的类型对象（值）， type:Vs+C,是RDF图模式中顶点的类型 操作运算符为六种关系运算符.其数据结构如下： 函数，用于指定每个资源变量节点的类型.其中Vs Class VAf 表示为RDF图模式节点的集合，节点可以是URI HashSet<String>subNumSet;/订阅序号集合 引用，文本节点.C是所有类的集合，包括XML enum filterType;/六种关系运算符 Schema数据类型集合， Object elem Value;/变量类型对象 FPv:VP→(UR U LV UBV),是RDF图 } 中节点的标识函数.Vp表示为RDF图节点的集 (2)VTL:变量类型表.用于存储在订阅数据模 合，UR表示URI引用集合，V表示文本节点集 型中由rdf:type指引的URIRef参照本体类型.其 合，BV表示空白节点集合.节点可以是URI引 数据结构如下： 用，文本节点或空白节点.，vl(,∈Vp),当 Class Vtl{ 卡U→Fpv()≠Fpv(u),反之也成立，即 HashSet<-String>subNumSet;/订阅序号集合 Fpv(v)≠Fpv(y)→卡v URIRef uRIRef;:/URIRef变量类型 Fsv:s→(URULUVA),是RDF图模式中节 点的标识函数.UR表示URI引用集合，L表示普 (3)HTVI:变量索引哈希邻接表.在其中，有两 通文本和类型文本节点集合，VA表示所有变量集 类边表，即VFL List表和VTL List表，由HTVI共 合，即以“？"开头的标识集合.，vl(i,v∈Vs), 同管理，建立索引，便于实际操作.由于VFL List 当卡v→Fsv()≠Fsv(U),反之也成立，即表与VTL List表结构不同，对任意一个语义Web Fsv()≠Fsv(y5)→≠Uj. 订阅模型中变量，当且仅当属于上述两个Lst表之 FPE:EP→UR,是RDF图中弧的标识 一，通过VFL List表和VTL List表的标记数据项 函数.EP表示为RDF图弧（有向边）的集合.区别.当多个订阅条件合并于同一个订阅图模式后，第 期 冯锡炜等 发布 订阅系统语义 、, 七 匹配算法 定义 设语义 事件数据模型 事件图 , 语义 订 阅数据模型 订阅图模式 , 设 仕只可,了 任几, 谭,可,呼 。马, 其中几为 中三元组集合, 为 中三元组集合, 厂和 。夕 分别代表 几 中三元组的第 艺个主体节点和第 了个 客体节点,峪和呼分别代表 中三元组的第乞个 主体节点和第 个客体节点, 舒和可 分别是上述 两个三元组的第 乞个属性 匹配 , 当且仅 当满足下列条件 条件 对任意的 峪,,矛,呼 。 , 都有对应 的 厂, 尹, 贾任几 条件 外 户 , 毛 凡 ,,尹 八 。户, , 弃 尹 条件 外 舒, 毛, 拿 条件 ` ` 丹 啧 ,毛` 呼 八 ` `外 啧 ,一, 呼 凡 贾任 八 娜外 啧 其中, 是对节点约束 , 允许其为 空一 个约束 为 , , 。 的谓词 断 言 , 其 中 表示变量 , 表示变量值 , 表 示 操作运算符 运算 符 包括六种关系运算符, 即 , , , , , 并 它分为两类运算 对文 本类型节点, 过滤是布尔运算 对 类型 , 过 滤是 一 关系运算 、 , 是 图模式 中顶点的类型 函数, 用于指定每个资源变量节点的类型 其 中 表示为 图模式节点的集合 节点可 以是 引用 , 文本节点 是所有类的集合 , 包括 数据类型集合 、 日 , 是 图 中节点的标识 函数 外 表示为 图节点的集 合 , 表示 引用集合 , 表示文本节点集 合 , 表示空 白节点集合 节 点可 以是 引 用 , 文本节点或空 白节 点 、,巧 , , 。 任饰 , 当 , 务 井 二, 兴 , 反之也成立 , 即 , 异 , 井 ” 兴 , · , 是 图模式 中节 点的标识函数 表示 引用集合 , 表示普 通文本和类型文本节点集合 , 表示所有变量集 合, 即以 `卿 开头 的标识集合 `, 、,巧 任 , 当 、并巧 、 兴 , 反之也成立 , 即 凡 , 务 井 饭并 , 外 尸 , 是 图中弧 的标识 函数 尸 表示为 图弧 有向边 的集合 丫 、, 。 、, , 任 , 当 并 , 井 、 兴 凡 , 反之也成立 , 即 外 。` 并 , 乡 护 已 · , 是 图模式 中弧的标识 函数 表示为 图模式弧 有 向边 的集 合 , , , 任 , 当 兴 。, 井 , 务 , 反之也成立, 即 务 , 井 笋 , · 呼是节点呼的过滤函数, 可以为空, 则 。贾 一` · 对于语义 、碗 订阅数据模型 中任意一条 弧, 在事件数据模型 中都有一条弧与之对应 , 它们的节点类型约束相匹配, 属性标识约束相匹配, 且用 中顶点标识替换 中对应顶点的变量标 识, 使得 中顶点过滤 函数约束结果为真, 则 匹配 语义 匹配数据结构与算法 在比较 已有的算法 一” 基础上 , 本文设计如下 数据结构和实现算法 语义匹配数据结构 定义五种存储语义 从飞 订阅数据模 型的数据 结构 变量约束表 用于存储变量约束的条 件, 包括约束 的操作运算符 , 约束的类型对象 值 , 操作运算符为六种关系运算符 其数据结构如下 订阅序号集合 六种关系运算符 变量类型对象 变量类型表 用于存储在订阅数据模 型中由 指引的 参照本体类型 其 数据结构如下 订阅序 号集合 取 取 变量类型 卜变量索引哈希邻接表 在其中, 有两 类边表 , 即 表和 表 , 由 共 同管理, 建立索引 , 便于实际操作 由于 表与 表结构不 同, 对任意一个语义 从飞 订阅模型中变量 , 当且仅当属于上述两个 表之 一 , 通过 表和 表的标记数据项 区别 当多个订阅条件合并于同一个订阅图模式后