图数据库模式论文获最佳行业论文奖

图数据库与关系数据库的差异

传统关系数据库将数据存储在关联表中，而图数据库将数据存储在图中，其中边表示数据项之间的关系。图数据库在单客户视图、欺诈检测、推荐系统和安全等领域广受欢迎，这些场景需要建立数据关系并快速遍历连接。某中心的图数据库服务专为可扩展性和可用性设计，支持毫秒级查询数十亿关系。

PG-Schema的创新设计

在LDBC（关联数据基准委员会）框架下开发的PG-Schema数据定义语言，解决了图数据库模式标准化问题。该语言具有以下核心特性：

1. 节点类型定义：可指定节点标签、属性数据类型及继承关系。例如Customer节点类型继承person类型的name和birthDate属性。
2. 边类型定义：规定节点间的连接方式。如Owns边类型连接customer与account节点，并携带since日期属性。
3. 约束机制：
   • KEY约束确保iban属性值唯一标识账户（类似关系数据库主键）
   • 外键式约束保证每个账户至少有一个所有者
   • STRICT/LOOSE关键字控制模式严格性
4. 灵活演化：通过OPEN/CLOSED关键字支持部分模式定义，允许逐步完善数据结构。

模式演进生命周期

图数据库应用通常经历三个阶段：

1. 初始阶段：无显式模式，按需添加节点/边类型
2. 描述阶段：定义主要节点/边类型指导查询开发
3. 规范阶段：通过严格约束确保数据完整性

PG-Schema通过其灵活机制支持全生命周期演进，该设计已影响ISO正在制定的GQL标准。论文成果展现了工业界与学术界合作推动图数据库标准化的重要进展。