解决Protege使用中的一个问题：从已有owl文件建立项目失败（w3china）

相信很多人有这样的经历：从一个已经存在的owl文件建立protege项目，总是不能成功，报如下的错误：
java.lang.ClassCastException 或者java.lang.nullPointer
at....后面一大堆java异常，都是protege或jena抛出的异常。

由于protege的抱错机制很糟糕，我们几乎不可能从中看出任何有价值的信息，帮助我们判断到底是owl文件中的什么地方有问题。

这个问题我到网上搜了很长时间，发现从2004年就不断有人问，可是却没有正点的回答。只好痛苦的反复尝试和思考，总算皇天不负苦心人，真的让我捉到了线索，解决了这个问题，从中也小有收获，写来用大家共享。

我所需要导入的是一个描述web service的owl文件，就是用protege的owls插件自动的从wsdl中转化生成的那个owl文件。显然，这个文件要用到owls的四个upper本体，还要用到swrl的本体。这一点从名字空间部分就可以看出：
<rdf:RDF
xmlns:process="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Process.owl#"
xmlns:list="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/generic/ObjectList.owl#"
xmlns:swrl="http://www.w3.org/2003/11/swrl#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
xmlns:expression="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/generic/Expression.owl#"
xmlns:service="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Service.owl#"
xmlns:grounding="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Grounding.owl#"
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
xmlns="http://192.168.0.102:8080/axis/owl-s/getConcept.owl#"
xmlns:daml="http://www.daml.org/2001/03/daml+oil#"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
xmlns:profile="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Profile.owl#"
xml:base="http://192.168.0.102:8080/axis/owl-s/getConcept.owl#">

当我用这个owl文件建立protege项目时，就遇到了上面的问题。最后，我在名字空间后面的本体导入部分加了这样的一段话，问题就解决了：
<owl:Ontology rdf:about="">
<owl:imports rdf:resource="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Grounding.owl" />
<owl:imports rdf:resource="http://www.daml.org/rules/proposal/swrlb.owl" />
<owl:imports rdf:resource="http://www.daml.org/rules/proposal/swrl.owl" />
<owl:imports rdf:resource="http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/Profile.owl" />
</owl:Ontology>

为什么呢？这要从protege的实现机制说起。显然，protege首先要根据owl文件在内存中生成OntoModel，那么，这个 OntoModel中到底包含哪些资源（类/属性/实例等）呢？显然，这个owl文件中定义的会包含进来。此外，这个owl文件会依赖一些外部的资源，例如，我定义了Service的实例myService，可是Service类确是在owls upper本体中定义的。因此，必须通过最开始的 imports语句显式的高速Protege，你要把需要的本体中的资源也导入到OntoModel中。否则，大家可以想像，protege需要建立一个 service的实例，但是，却不能在OntoModel中找到Service类，那肯定是会出错的嘛！

通常的一个误解是：既然声明了名字空间，难道protege不能自动找到外部资源吗？答案是否定的！名字空间仅仅是用来和短名合在一起，表示资源的URi（也是全局唯一名字），并不会起到警告Protege在OntoModel中导入相应资源的作用。

在上面的例子中，大家可能还会有疑问：为什么只imports了Profile和Grounding，而没有Service和Process呢？答案在于在Profile中，显式的imports了后面二者。于是，imports的关系就传递了下去。

还有一个问题是：问什么owls插件自动生成的owl文件会有这个问题呢？这是因为这个软件的设计者假设这个owl文件总是作为一个被导入的本体与你的工作owl文件协作的。而在后者中，肯定会导入需要的owls upper本体。正是因为有太多这样的假设，才造成了当前语义web工具之间的兼容性非常不好，给使用者（尤其是初学者）造成了很大不便。

希望这个帖子能给大家一些帮助。此外，大家如果真的要用Protege的话（好像目前这是最好的选择，尽管它有很多缺点），还是要好好搞清楚它的一些特点，否则，的确是很郁闷的。