在应用程序中利用Jena API处理OWL本体

接触Semantic Web的时间还不是很长，所以现在写的这方面内容算是笔记性质，很可能存在很多误解，欢迎指出或讨论:)

一般来说，我们在Protege这样的编辑器里构建了本体，就会想在应用程序里使用它，这就需要一些开发接口。用程序操作本体是很必要的，因为在很 多情况下，我们要自动生成本体，靠人手通过Protege创建所有本体是不现实的。Jena是HP公司开发的这样一套API，似乎HP公司在本体这方面走 得很靠前，其他大公司还在观望吗？

可以这样说，Jena对应用程序就像Protege对我们，我们使用Protege操作本体，应用程序则是使用Jena来做同样的工作，当然这些应 用程序还是得由我们来编写。其实Protege本身也是在Jena的基础上开发的，你看如果Protege的console里报异常的话，多半会和 Jena有关。最近出了一个Protege OWL API，相当于对Jena的包装，据说使用起来更方便，这个API就是Protege的OWL Plugin所使用的，相信作者经过OWL Plugin的开发以后，说这些话是有一定依据的。

题目是说用Jena处理OWL，其实Jena当然不只能处理OWL，就像Protege除了能处理OWL外还能处理RDF(S)一样。Jena最基本的使用是处理RDF(S)，但毕竟OWL已经成为W3C的推荐标准，所以对它的支持也是大势所趋。

好了，现在来点实际的，怎样用Jena读我们用Protege创建的OWL本体呢，假设你有一个OWL本体文件（.owl），里面定义了动物类（http://www.zoo.com/ont/Animal ，注意这并不是一个实际存在的URL，不要试图去访问它），并且它有一些实例，现在看如下代码：

 

OntModel m = ModelFactory.createOntologyModel();
File myFile = ...;
m.read(new FileInputStream(myFile), "");
ResIterator iter = m.listSubjectsWithProperty(RDF.type, m.getResource("http://www.zoo.com/ont/Animal"));
while (iter.hasNext()) {
    Resource animal = (Resource) iter.next();
    System.out.println(animal.getLocalName());
} 

 

和操作RDF(S)不同，com.hp.hpl.jena.ontology.OntModel是专门处理本体（Ontology）的，它是 com.hp.hpl.jena.rdf.model.Model的子接口，具有Model的全部功能，同时还有一些Model没有的功能，例如 listClasses()、listObjectProperties()，因为只有在本体里才有“类”和“属性”的概念。

上面的代码很简单，从ModelFactory创建一个OntModel，从指定文件把模型读到内存里。再下面的代码是一个例子，作用是取出模型中所有 Animal的实例（Individual，也叫个体），并打印它们的名称。要从OntModel里取实例，也可以用listIndividuals() 方法，只不过你得在得到的实例中判断它们是不是Animal的实例，我觉得不如用上面这种简易查询的方式来得方便。

Jena里扩展了很多Iterator，比如ResIterator、StmtIterator和NodeIterator等等，刚开始用会觉得很别扭， 好象还不如都用java标准的Iterator，不知道Jena的设计者是怎么考虑的。要熟练掌握还是得对整个Jena的API有全局掌握才好。

在循环里，我们得到的每个元素都是一个Resource，因为本体里的任何东西都是资源，不论你想得到Subject、Property还是 Object，在Jena里实际得到的都是资源（Resource），在Jena里，Property是Resource的子接口，而Jena并没有 Subject或Object接口。（注：在OWL本体中，Subject->Property->Object组成一个三元组，例如：张小 刚->父亲->张大刚；或者：绵羊多利->rdf:type->动物，rdf:type是一个特殊的属性，表示前者是后者的实 例）