引言

RDF、RDFS和OWL是W3C推荐的本体描述语言，也是知识图谱中数据的常用存储格式，它们都是基于XML（可扩展标记语言）编写的元数据（描述数据的数据），即用于计算机传输数据，让机器可理解，而不是面向用户展示的数据模型。

RDF（Resource Description Framework，资源描述框架）

RDF本质上是一个数据模型，它提供了一个统一的标准来描述web上资源，所谓的资源可以是指类（class）、属性（property）、实例（Instance）等等。RDF在形式上表示为SPO三元组（triple），即（主语/主体、谓语/属性、宾语/客体），用于描述具体的事物及关系，即实体以及实体之间的关系。RDF也可以表示为一张带有标记的有向图，图中有节点和边，节点对应实体，边对应关系或者属性，关系指的是实体之间、实体与属性之间的关系。

RDF中的三元组（triple）

实际中，RDF格式的数据在描述web资源时，每个资源都有唯一对应的URI，即资源标识符。URI类似于URL，用于声明资源的出处。资源标识符URI（有的也叫IRI）通常是由域名+路径名+资源名组成，如下图就是带有资源标识符的三元组。

带有资源标识符URI的三元组

上图中每一个资源前面都有一个URI，这种书写方式类似于XML中的name space（命名空间），XML中命名空间有一个前缀prefix，可以代替这样的链接，书写格式为“命名空间：资源名称”。举个例子，比如事先声明命名空间ex = http://ex.org/和ex-schema = http://ex.org/schema，那么上面带有URI的三元组就可以表示为下图形式。

声明前缀的三元组

RDF以三元组的形式描述资源，简洁明了，但是有着语义表达能力的缺陷。RDF中没有定义类、属性等词汇，RDF只能是对具体的事物进行描述，缺乏抽象能力，无法对同一个类别的事物进行定义和描述。也就是说，RDF可以描述实体、实体的属性以及他们之间的关系，但是无法描述类与类之间的关系，类的属性等。

RDFS（RDF Schema ，RDF模式语言）

RDFS在RDF的基础上定义了类（class）、属性（property）以及关系（relation）来描述资源，并且通过属性的定义域（domain）和值域（range）来约束资源。RDFS在数据层（data）的基础上引入了模式层（schema），模式层定义了一种约束规则，而数据层是在这种规则下的一个实例填充。

RDF Schema

上图中在数据层（Instance）有一个三元组（图灵，研究领域，人工智能），引入模式层（schema）之后，实体图灵属于计算机科学家，人工智能属于计算机技术，属性研究领域的主体（定义域Domain）被限制在计算机科学家，客体（值域Range）被限制在计算机技术。而计算机科学家属于科学家的子类（subclassof），计算机技术属于信息技术的子类。

RDFS中描述资源的词汇是固定的，只有Class、type、subClassof、Property、subPropertyof、Domain和Range。

Class：类；

type：定义了实例与类之间的关系；

subClassof：表示子类；

Property：类或者实体的属性；

subPropertyof：子属性；

Domain：谓语的定义域，限制了属性的主体范围；

Range：谓语的值域，限制了属性的客体范围；

RDFS相比于RDF语义表达能力有所提升，但RDFS依旧有语义表达的缺陷。在RDFS中关于类与类之间的关系它只能声明子类关系，无法声明互斥类的关系，也无法声明多个类、实例、属性是否等价。