我可以使用 JSON SCHEMA 验证图中边指向的节点是否存在吗？答案

【问题标题】：Can I validate that nodes exist that edges in a graph point to with JSON SCHEMA?我可以使用 JSON SCHEMA 验证图中边指向的节点是否存在吗？
【发布时间】：2022-12-01 08:09:49
【问题描述】：

我想用 JSON Schema 描述顶点和边的网络图。

示例 JSON 可能如下所示：

"V":["1","2","3"],
"E":[{
    "v1":"1",
    "v2":"2"
  },{
    "v1":"2",
    "v2":"3"
  }

我有一组 3 个顶点和 2 个边来连接它们。我希望所有顶点都有一个任意的字符串标识符，所以它也可以是“node1”或“panda”。但是，有没有办法验证我的边的端点是否仅指向现有顶点？

即：不应通过：

"V":["n1","n2","n3"],
"E":[{
    "v1":"n1",
    "v2":"IdThatDoesNotExistAbove"
  }

我查看了 ENUM，但是，我很难让它们指向我想要验证的 JSON 中的数据，而不是指向规范本身。

【问题讨论】：

在这里查看我的回答：stackoverflow.com/a/74093072/878701。当我走到电脑前时，我会为您的用例提供更详细的答案。

标签： json jsonschema json-schema-validator python-jsonschema

【解决方案1】：

使用jq可以解决这个任务。

jq -r '([.E[] | to_entries[].value] | unique) - .V |
       if length == 0
       then "all vertices defined"
       else "undefined vertices: (.)
" | halt_error(1)
       end
' "$FILE"
echo "exit code: $?"

输出有效文件

all vertices defined
exit code: 0

输出无效文件

undefined vertices: ["IdThatDoesNotExistAbove"]
exit code: 1

如果您对哪些顶点未定义不感兴趣，您可以使用较短的版本

jq -e '([.E[] | to_entries[].value]) - .V | length == 0' "$FILE"
echo "exit code: $?"

输出有效文件

true
exit code: 0

输出无效文件

false
exit code: 1

【讨论】：

【解决方案2】：

JSON Schema 没有像这样定义引用数据的方法，但它确实有扩展词汇表，允许定义自定义关键字。我创建了一个 data vocabulary 来精确地完成您想要做的事情。

{
    "$schema": "https://json-everything.net/meta/data-2022",
    "type": "object",
    "$defs": {
        "user-defined-vertex": {
            "data": {
                "enum": "/V"
            }
        }
    },
    "properties": {
        "V": {
            "type": "array",
            "items": {"type": "string"}
        },
        "E": {
            "type": "array",
            "items": {
                "type": "object",
                "properties":{
                    "v1": { "$ref": "#/$defs/user-defined-vertex" },
                    "v2": { "$ref": "#/$defs/user-defined-vertex" }
                },
                "required": ["v1", "v2"],
                "additionalProperties": false
            }
        }
    },
    "additionalProperties": false
}

其中的关键部分是#/$defs中的data关键字。

data 将带有模式关键字的对象作为键，将 JSON 指针或 URI 作为值。如果您想从实例数据中提取值，您将使用 JSON 指针。对于其他情况，您将使用 URI。

所以对于这种情况，我有

{
    "data": {
        "enum": "/V"
    }
}

它表示从实例数据中的/V 中获取值并将其用作enum 关键字的值。

在 #/properties/V 中，您定义 /V 必须是一个包含字符串值的数组。

然而，据我所知，这个词汇表只适用于我的库，JsonSchema.Net，你需要扩展包JsonSchema.Net.Data。

【讨论】：