PHP 构建语义 Web CRUD 操作

创建、读、更新和删除（Create/Read/Update/Delete，CRUD）操作是最基本的数据库操作，但是它们也是最重要的操作。CRUD 操作通常是使用关系数据库系统中的结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）完成的。随着 Web 变得更加具有面向数据特性，因此需要从基于 SQL 的 CRUD 操作转移到基于语义 Web 的 CRUD 操作。了解如何使用 PHP 通过基于语义的 Web 执行 CRUD 操作。
常用缩写词

API — 应用程序编程接口（Application Programming Interface）
CRUD — 创建/读/更新/删除（Create/Read/Update/Delete）
HTTP — 超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）
MVC — 模式—视图—控制器（Model-View-Controller）
OOP — 面向对象的编程（Object-Oriented Programming）
RDF — 资源描述框架（Resource Description Framework）
SPARQL — 简单协议和 RDF 查询语言（Simple Protocol and RDF Query Language）
SQL — 结构化查询语言（Structured Query Language）
UI — 用户界面（User interface）
W3C — 万维网联盟（World Wide Web Consortium）

在开发 Web 应用程序时，为逻辑层和 UI 层创建放置服务器端代码的数据库结构是一种标准实践。要连接到数据库，服务器端代码需要执行一些基本的创建、更新、删除和 — 最重要的 — 读取记录等操作。由于 Web 应用程序的后台数据库通常都是关系数据库，因此这些 CRUD 操作都是使用众所周知的 SQL 语言执行的。但是，随着 Web 开发越来越多地采用面向对象的编程（OOP），模型也随之发生改变。

资源描述框架（Resource Description Framework，RDF）是描述对象同时保留数据含义的理想方法。简单协议和 RDF 查询语言（Simple Protocol and RDF Query Language，SPARQL — 发音为 “sparkle”）是通常用于针对该数据进行查询的语言，因为它在语句构成上匹配 RDF 本身的结构。RDF 和 SPARQL 都是所谓 语义 Web 栈（semantic Web stack）中的技术。

要彻底地应用语义 Web 理念，您可以使用 SPARQL 将传统的 Web 开发技术应用到 RDF 数据中。本文将展示如何使用简化的模式—视图—控制器（Model-View-Controller，MVC）设计模型、PHP 服务器端脚本语言和 SPARQL 连接到 RDF — 与使用关系数据库系统中的 SQL 相反。

SQL 和 SPARQL CRUD 操作

先决条件
本文假定您基本了解 SQL、PHP 和 Web 应用程序开发。了解语义 Web 也十分有利。要对基于语义 Web 的数据运行 create、update 和 delete 命令，需要具有支持 SPARQL/Update 规范的语义 Web 数据库。

在使用 SQL 和 SPARQL 进行开发时，需要查看一下 CRUD 操作之间的异同。清单 1 显示了 read 操作的 SQL 代码。

SELECT realname, dob, locationFROM UserTable WHERE realname = "John Smith";

将这段基于 SQL 的代码与清单 2 中所示的基于 SPARQL 的代码相比较。采用这两个 read 操作的原因在于它们最易于理解、实现和说明。这对于 SQL 和 SPARQL 来说都是一样的。

PREFIX foaf:<> PREFIX rdf: <#>SELECT ?uri ?name ?dob ?locationFROM<>WHERE{ ?urirdf:type foaf:Person ;foaf:name "John Smith" ;foaf:birthday?dob ;foaf:location ?location .} ;

在比较两张清单时，您的第一个想法很可能是 SPARQL 版本明显比 SQL 版本长很多。这是事实，但是请不要误以为 SQL 必然更简单而且更干净。根据所运行引擎的不同，SPARQL 可以全部通过称为链接数据结果（linked data effect）的内容进行分发。此外，它允许拥有动态模式，因为它拥有互相链接的面向对象的透视图，与严格的 SQL 关系透视图形成对照。如果您想要把关系数据库表分隔为许多数据孤岛，则实际上使用的 SQL 代码行将比 SPARQL 多很多 — 更不必说 SQL 中会出现大量令人讨厌的 JOIN 描述符。

SPARQL 的前两行是 PREFIX 声明。根据语义 Web 理论，一切内容 — 无论是对象还是数据图来源（也是一个对象）— 都有统一资源标识符（Uniform Resource Identifier，URI）。PREFIX 行只是将临时标签应用到一些 URI 中 — 在本例中为 Friend of a Friend 和 RDF 模式。其中的好处是您以后可以在查询中使用 PREFIX 声明而不必使用完整的 URI。

SPARQL 代码的下一行描述了查询请求。这条语句在本质上与 SQL 语句相同，不同之处是对 URI 的附加请求。注意问号的使用（?）是为了表示术语是变量。

FROM 语句描述了获取数据的位置。这在 SQL 和 SPARQL 中是相同的，只是在 SPARQL 中，数据源名称是 URI，而非表示计算机或网络中某个物理位置的字符串。

两者的 WHERE 语句完全不同，因为使用 SPARQL，必须指定用于获取数据的模式。同样，如果尝试过使用关系方法执行此操作，则需要花费的代价比普通 SQL 多得多：需要使用 PHP、Java™ 编程语言或者一些其他服务器端语言才能执行数据源之间的检查。SPARQL 代码行完成的操作比较明了，这包括确保正在检索的数据只属于 Person 类型。SPARQL 将获取名称和位置，同时执行一些模式匹配以查找正确的 John Smith。

创建

SPARQL 中的 CRUD 操作通常比 read 操作更神秘。但是，可以完成这些操作。首先，create 操作将把新记录或对象插入到表或图表中。

INSERT INTO UserTable (realname, dob, location) VALUES ("John Smith", "1985-01-01", "Bristol, UK");

现在，比较清单 3 中基于 SQL 的代码与清单 4 中基于 SPARQL 的代码中的 create 操作。

PREFIX foaf:<> PREFIX rdf: <#>INSERT INTO GRAPH <> (?realname, ?dob, ?location) {<#me> rdf:Type foaf:Person ; foaf:name "John Smith" ; foaf:birthday <1985-01-01T00:00:00> ; foaf:location "Bristol, UK" }