本体的存储方法或称本体持久化，大致分为基于内存的方式、基于文件的方式、基于数据库的方式和专门的管理工具方式4种(傅柱等, 2013)。其中，基于数据库的方式又有基于关系数据库、基于面向对象数据库、基于Native XML数据库和基于NoSQL的三元组数据库（Triple Store）4种主要方式。基于数据库的本体持久化方式充分利用了数据库的安全可靠（数据保密、数据完整性、并发控制、故障恢复等）、高效、易于管理并易于与应用系统集成等优点，是主要的本体持久化方式。
在本体中，数据被表示为一系列由主语（subject）、谓词（predicate）和宾语（object）组成的陈述（statement），即三元组（triple）的集合。基于关系数据库的本体持久化使用二维表对本体的三元组进行处理，不可避免地需要对本体中的复杂关系进行不自然的分解，而查询时又需要将基于图的查询转换为关系查询(傅柱等, 2013) ，需要进行大量的关联、连接操作，因而，现有基于关系数据库的本体存储方法都存在大规模存储、更新、修改和查询效率低、数据库操作代价大等问题(李勇和李跃龙, 2008)。因此，效率、性能更优越的专门或扩展了RDF存储、查询甚至推理能力的非关系型三元组数据库（Triple Store，或称图数据库），如GraphDB (OWLIM) [1]、Virtuoso Universal Server[2]、AllegroGraph[3]、Jena TDB（Triple DB）等(Rohloff et al., 2007)目前已逐渐成为本体存储主流工具。本文采用基于Jena TDB的方式。
TDB存储的本体数据集由node表、Triple和Quad索引、prefixes表组成，存放在指定的文件系统目录下。TDB采用B+树维护三种基本形式的Triple索引：SPO、POS和OSP（S、P、O分别代表Subject、Predicate和Object）。若存在命名图（Named Graph），则同时维护相应的Quad索引（G表示Graph）：GOSP、SPOG、GSPO、OSPG、GPOS和POSG。
如上图所示，本体应用程序首先通过URI（Uniform Resource Identifier）地址映射文件实现本体URI与其对应的本体模块文件存放的文件系统地址的映射，然后使用自定义的Java类TDBPortal通过程序或配置文件读取各本体模块文件持久化到TDB。TDB中数据可通过TDBPortal实现增删改查操作，和进一步应用于本体查询与推理等操作；或作为SPARQL（SPARQL Protocol and RDF Query Language）服务器Jena Fuseki的数据源，对外提供基于HTTP的SPARQL查询服务。
下面介绍TDBPortal
1 package cn.geodata.ont.tdb;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.Iterator;
5 import java.util.List;
6
7 import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
8 import org.apache.jena.riot.RDFDataMgr;
9 import org.slf4j.Logger;
10 import org.slf4j.LoggerFactory;
11
12 import cn.geodata.ont.file.OntFile;
13
14 import com.hp.hpl.jena.ontology.OntModel;
15 import com.hp.hpl.jena.query.Dataset;
16 import com.hp.hpl.jena.query.ReadWrite;
17 import com.hp.hpl.jena.rdf.model.Model;
18 import com.hp.hpl.jena.rdf.model.ModelFactory;
19 import com.hp.hpl.jena.tdb.TDBFactory;
20 import com.hp.hpl.jena.tdb.base.file.Location;
21
22 /**
23 * @TODO TDB CRUD操作，包含事务
24 * @author Zhiwei HOU
25 * @date 2015年12月2日
26 */
27 public class TDBPortal
28 {
29 final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TDBPortal.class);
30
31 // 必须close
32 Dataset ds = null;
33
34 /**
35 * 连接TDB
36 *
37 * @param tdbPath TDB目录或配置文件tdb-assembler.ttl路径. tdbPath可以通过配置文件进行设置
38 * @param useAssemblerFile 是否使用配置文件连接
39 */
40 public TDBPortal(String tdbPath, boolean useAssemblerFile)
41 {
42 if (!useAssemblerFile)
43 {
44 Location location = Location.create(tdbPath);
45 ds = TDBFactory.createDataset(location);
46 }
47 else
48 ds = TDBFactory.assembleDataset(tdbPath);
49 }
50
51 public TDBPortal(String tdbPath)
52 {
53 Location location = Location.create(tdbPath);
54 ds = TDBFactory.createDataset(location);
55 }
56
57 /**
58 * 往模型中添加内容。不载入引用本体
59 *
60 * @param modelUri 本体的uri
61 * @param sourcePath 本体文件实际地址
62 * @param override 是否覆盖
63 * @return
64 * @Houzw at 2016年4月1日下午11:36:13
65 */
66 public int loadModel(String modelUri, String sourcePath, Boolean isOverride)
67 {
68 Model model = null;
69 ds.begin(ReadWrite.WRITE);
70 try
71 {
72 if (ds.containsNamedModel(modelUri))
73 {
74 if (isOverride)// 覆盖
75 {
76 removeModel(modelUri);//只是移除地址，实际数据不会移除
77 loadModel(modelUri, sourcePath, false);
78 }
79 }
80 else
81 {
82 model = ds.getNamedModel(modelUri);// 没有则创建一个，model不会为null
83 model.begin();
84 RDFDataMgr.read(model, sourcePath);
85 model.commit();
86 }
87 // 已有，但是不覆盖，则直接返回
88 ds.commit();
89 logger.info("本体模型数据已经导入");
90 return 1;
91 }
92 catch (Exception e)
93 {
94 return 0;
95 }
96 finally
97 {
98 if (model != null)
99 model.close();
100 ds.end();
101 }
102 }
103
104 /**
105 * 导入本体。OntModel不支持事务。同时载入引用本体
106 *
107 * @param modelUri 模型uri
108 * @param sourcePath 本体文件（集成文件）地址
109 * @param override 是否覆盖
110 * @return
111 * @Houzw at 2016年4月1日下午11:36:09
112 */
113 public int loadOntModel(String modelUri, String sourcePath, Boolean isOverride)
114 {
115 OntModel model = ModelFactory.createOntologyModel();// 不支持事务
116 ds.begin(ReadWrite.WRITE);
117 try
118 {
119 if (ds.containsNamedModel(modelUri))
120 {
121 if (isOverride)// 覆盖
122 {
123 removeModel(modelUri);
124 loadOntModel(modelUri, sourcePath, false);
125 }
126 }
127 else
128 {
129 model = OntFile.loadOntModelWithLocMapper(sourcePath);//导入本体文件
130 ds.addNamedModel(modelUri, model);
131
132 }
133 // 已有，但是不覆盖，则直接返回
134 ds.commit();
135 System.out.println(modelUri + " 已导入");
136 logger.info(modelUri + " 已导入");
137 return 1;
138 }
139 catch (Exception e)
140 {
141 System.out.println(e.getLocalizedMessage());
142 logger.error(e.getLocalizedMessage());
143 return 0;
144 }
145 finally
146 {
147 ds.end();
148 }
149 }
150
151
152 public Model getDefaultModel()
153 {
154 ds.begin(ReadWrite.READ);
155 Model model;
156 try
157 {
158 model = ds.getDefaultModel();
159 ds.commit();
160 }
161 finally
162 {
163 ds.end();
164 }
165 return model;
166 }
167
168 /**
169 * 获取指定模型
170 */
171 public Model getModel(String modelUri)
172 {
173 Model model = null;
174 ds.begin(ReadWrite.READ);
175 try
176 {
177 model = ds.getNamedModel(modelUri);
178 }
179 finally
180 {
181 ds.end();
182 }
183 return model;
184 }
185
186
187 public void loadDefaultModel(String sourcePath)
188 {
189 Model model = null;
190 ds.begin(ReadWrite.WRITE);
191 try
192 {
193 model = ds.getDefaultModel();
194 model.begin();
195 if (!StringUtils.isBlank(sourcePath))
196 RDFDataMgr.read(model, sourcePath);
197 model.commit();
198 ds.commit();
199 }
200 finally
201 {
202 if (model != null)
203 model.close();
204 ds.end();
205 }
206 }
207
208
209 public void removeModel(String modelUri)
210 {
211 if (!ds.isInTransaction())
212 ds.begin(ReadWrite.WRITE);
213 try
214 {
215 ds.removeNamedModel(modelUri);
216 ds.commit();
217 System.out.println(modelUri + " 已被移除");
218 logger.info(modelUri + " 已被移除");
219 }
220 finally
221 {
222 ds.end();
223 }
224 }
225
226 /**
227 * 列出所有模型的uri
228 */
229 public List<String> listModels()
230 {
231 ds.begin(ReadWrite.READ);
232 List<String> uriList = new ArrayList<>();
233 try
234 {
235 Iterator<String> names = ds.listNames();// DefaultModel没有name
236 String name = null;
237 while (names.hasNext())
238 {
239 name = names.next();
240 uriList.add(name);
241 }
242 }
243 finally
244 {
245 ds.end();
246 }
247 return uriList;
248 }
249
250 /**
251 * 必须关闭TDB连接
252 */
253
254 public void close()
255 {
256 ds.close();
257 }
258 }
以上简单介绍了基于Jena TDB的本体存储。目前我对AssemblerFile配置文件的配置还没有深入的研究，了解的朋友可以告诉我，O(∩_∩)O谢谢
水平有限，错误难免，多指教。TDB 的具体内容可查阅其官方文档
[1] http://ontotext.com/products/graphdb/
[2] http://www.openlinksw.com/
[3] http://franz.com/