RDF4j Shacl验证给出了海龟和JSON的不同结果

Question

我对RDF4J SHACL验证引擎有问题。

这是我使用shacl规则和示例有效负载文件作为TTL输入的代码：

String SHAPES = "rules.ttl";
String DATA = "input.ttl";

ShaclSail shaclSail = new ShaclSail(new MemoryStore());
Repository repo = new SailRepository(shaclSail);

try (RepositoryConnection connection = repo.getConnection()) {
    connection.begin();
    connection.add(new StringReader(Files.readString(Path.of(SHAPES))), RDFFormat.TURTLE, RDF4J.SHACL_SHAPE_GRAPH);
    connection.commit();

    connection.begin();
    connection.add(new StringReader(Files.readString(Path.of(DATA))), RDFFormat.TURTLE);
    connection.commit();

    connection.begin();
    connection.clear(RDF4J.SHACL_SHAPE_GRAPH);
    connection.commit();

} catch (Exception e) {
    Throwable cause = e.getCause();
    if (cause instanceof ValidationException) {
        Model validationReportModel = ((ValidationException) cause).validationReportAsModel();
        Rio.write(validationReportModel, System.out, RDFFormat.TURTLE);
    }
}

shacl规则文件如下所示：

@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#> .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .
@prefix shacl: <http://www.w3.org/ns/shacl#> .
​
<http://example.com/Property>
  a owl:DatatypeProperty, rdf:Property  .
​
<http://example.com/Class>
  a owl:Class .
​
<http://example.com/ClassShape>
  a <http://www.w3.org/ns/shacl#NodeShape> ;
  shacl:property <http://example.com/PropertyShape> ;
  shacl:targetClass <http://example.com/Class> .
​
<http://example.com/PropertyShape>
  a shacl:PropertyShape ;
  shacl:datatype xsd:integer ;
  shacl:maxCount 1 ;
  shacl:minCount 1 ;
  shacl:path <http://example.com/Property> .

以及输入文件：

<http://example.com/1>
  a <http://example.com/Class> ;
  <http://example.com/Property> "test" .

上面的代码段返回一个正确的数据类型冲突结果，因为<http://example.com/Property> "test" .不是规则：shacl:datatype xsd:integer ;中定义的整数。我希望这是一种行为。

但是，当我使用完全相同的数据(但使用JSON格式)时：

...
connection.add(new StringReader(Files.readString(Path.of(SHAPES))), RDFFormat.JSONLD, RDF4J.SHACL_SHAPE_GRAPH);
...
connection.add(new StringReader(Files.readString(Path.of(DATA))), RDFFormat.JSONLD);
...

使用此规则文件：

{
  "@context": {
    "id": "@id",
    "type": "@type",
    "datatype": {
      "@id": "http://www.w3.org/ns/shacl#datatype",
      "@type": "@id"
    },
    "path": {
      "@id": "http://www.w3.org/ns/shacl#path",
      "@type": "@id"
    },
    "class": {
      "@id": "http://www.w3.org/ns/shacl#class",
      "@type": "@id"
    },
    "property": {
      "@id": "http://www.w3.org/ns/shacl#property",
      "@type": "@id",
      "@container": "@set"
    },
    "targetClass": {
      "@id": "http://www.w3.org/ns/shacl#targetClass",
      "@type": "@id"
    },
    "maxCount": "http://www.w3.org/ns/shacl#maxCount",
    "minCount": "http://www.w3.org/ns/shacl#minCount",
    "PropertyShape": "http://www.w3.org/ns/shacl#PropertyShape",
    "Property": "http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#Property",
    "NodeShape": "http://www.w3.org/ns/shacl#NodeShape",
    "Class": "http://www.w3.org/2002/07/owl#Class",
    "DatatypeProperty": "http://www.w3.org/2002/07/owl#DatatypeProperty"
  },
  "@graph": [
    {
      "id": "http://example.com/Property",
      "type": [
        "DatatypeProperty",
        "Property"
      ]
    },
    {
      "id": "http://example.com/Class",
      "type": "Class"
    },
    {
      "id": "http://example.com/ClassShape",
      "type": "NodeShape",
      "property": [
        "http://example.com/PropertyShape"
      ],
      "targetClass": "http://example.com/Class"
    },
    {
      "id": "http://example.com/PropertyShape",
      "type": "PropertyShape",
      "datatype": "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer",
      "maxCount": 1,
      "minCount": 1,
      "path": "http://example.com/Property"
    }
  ]
}

和内容文件：

{
    "@context": {
        "Class": "http://example.com/Class",
        "property": {
            "@id": "http://example.com/Property",
            "@type": "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"
        }
    },
    "@graph": {
        "@type": "Class",
        "@id": "http://example.com/1",
        "property": "test"
    }
}

我没有违规，这是非常令人惊讶的其他SHACL引擎线Apache或在线https://shacl.org/playground/返回正确的数据类型违规。

当我从@上下文中删除property类型时，会出现数据类型冲突：

"@type": "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"

或者将property更改为ObjectProperty：

"property": {
  "@id": "http://example.com/property1"
  ...
}

但是，例如，当我使用字符串而不是整数时，不存在数据类型冲突。

这是RDF4J中的一个bug还是预期的行为？

Answer 1

您所观察到的是类型强制在JSON中的影响。似乎有些解析器(甚至是EasyRDF解析器)在接受类型化值时会执行额外的步骤，如果类型是已知的数字类型--他们试图将其解析为实际数字，并在输出中使用结果，而忽略了原始词法值。尝试解析"property": " 100.0 " --在将其转换为整数之前，它将修剪空格并删除.0。

此解析显然可能失败，但可能无法正确地编写解析器以适应这种情况，因此在EasyRDF的情况下，这是"property": "test"的结果。

<http://example.com/1>
  a <http://example.com/Class> ;
  <http://example.com/Property> 0 .

我假设SHACL游乐场使用的解析器更智能一些，并可以将其处理为：

<http://example.com/1>
  a <http://example.com/Class> ;
  <http://example.com/Property> "test"^^<http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer> .

请注意，这是您在JSON中实际指定的内容:通过声明属性具有xsd:integer类型，如果不使用值对象，则它永远不可能是字符串。根据SHACL规则，结果不仅是无效的，而且在RDFS和OWL中也是矛盾的。

我没有明确的解决方案，因为我不知道RDF4J JSON解析器是否可以配置为不同的行为。然而，这些是我能想到的选择：

• 不要使用"@type": "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"。JSON的生产者必须明确说明值的类型，甚至像"10"这样的东西也不会传递--它必须是10作为JSON中的一个数字。这仍然可以通过一个值对象(使用@type)来规避。
• 不要忽略已解析的JSON数据；将其与输入一起保存，以便在所有SHACL处理器中都有效(但可能不是JSON的生产者所期望的)。
• 在将数据提供给SHACL验证器之前，不要使用RDFFormat.JSONLD或使用不同的解析器。
• 要求http://example.com/Property在SHACL中为非零，假设0确实是出现在那里的值。

附带注意:不过，SHACL游乐场使用的JSON解析器显然并不完美，因为它还将"10.5"或"10whatever"解析为10。它似乎使用了JavaScript的parseInt或类似的。