只会MySQL中间表多对多不懂这个哪来的

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图数据模型

查询语言

Neo4j简介

Neo4j图平台组件

安装Neo4j

快速入门

Cypher查询语言

说到图计算，很多人会觉得离自己很远。嗯，很多人大概的想法是这样的。

呃...我得把《离散数学》中的图论学一遍。

嗯...得学无向图、有向图、加权图、循环图、二部图、欧拉图、哈密顿图、平面图。

哈...最短路径、关键路径、DFS、BFS、生成树、PageRank、社群算法。

艹...我还是乖乖回去打王者吧。

理论的东西是蛮重要的，但如果你是一名应用型开发人员。用MySQL/Oracle的时候，95%你没有看一遍集合论、二元关系论。其实集合论、二元关系也不简单，一样有很多的理论作为背后的支撑，只是我们平时根本没有留意罢了。所以，但眼下，我们是一名应用开发人员，不管你是数据开发、还是业务系统开发，图相关的技术是不能不懂的，因为你发现，图可以用在很多地方。

因为小猴的项目用到了Neo4j（我喜欢称它为尼奥——对，没错，就是黑客帝国的救世主尼奥），所以就花了一点时间。把图数据库Neo4j和声明式图检索语言Cypher分享给大家。

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图数据模型

年1月初，小猴写了一篇MySQL只是关系模型？心塞！80%的后端开发不知道的融合数据模型！。其中提到了，数据与数据之间的关系决定应该使用什么样的数据模型来组织。如果数据之间存在大量的多对多关系，虽然我们可以在关系模型中处理，但如果数据中的连接越来越复杂，此次就将数据建模为图会更加自然。

学习Neo4j和Cypher之前，先来做一些热身运动。

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图模型

图（Graph）由两种对象构成：顶点、和边。

例如：

顶点通常表示某个实体

最简单的图就是只有一个顶点。下面就是一个顶点的图。

可以将多种数据建模为图，典型的场景包括：

社交关系图：顶点是人，边是表示彼此认识

网页图：顶点是网页，边表示网页可以跳转到其他的HTML网页

公路或者铁路图：顶点是路口，边表示路口与路口之间的道路或者铁路。

有了图之后，就可以在图上运行一些经典的算法。例如：汽车导航系统搜索两点之间的最短路径、PageRank可以在大量的网页图中确定哪些网页最受欢迎，并对显示的结果排名。

上面的三个场景，每个顶点都是同一类的事物（分别是人、网页、或路口），但图不局限于同类数据。图的强大之处：可以将完全不同类型的对象存储起来，并提供一致的操作方法。例如：Facebook维护具有不同类型的顶点和边的Graph。例如：顶点代表用户、位置、事件、签到、评论。边代表哪些人是朋友、在什么地方签到的、谁评论的帖子、谁参加了哪些活动等等。

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属性图

我们一般用的图其实都是属性图，顾名思义，属性图就是顶点和边都带有属性。在属性图模型中，每个顶点包括：

唯一标识符

描述顶点的标签

一组输出的边

一组输入的边

属性集（键值对）

每个边包括：

唯一标识符

边的开始顶点

边的结束顶点

描述两个顶点之间关系的标签

属性集（键值对）

标签是可用于将顶点按照标签分组。例如：用有代表用户的顶点标记为：label:User。有了这个，就可以方便地使用Neo4j在用户顶点上执行操作，例如：查找指定名称的所有用户。在Neo4j中，标签是可以动态添加、删除的。可以用标签来标识一些临时状态。一个顶点可以添加多个标签。

边（即关系）将两个顶点连接起来，将顶点组织成结构。每一种关系都有类型，例如：下面的图的关系类型为ACTED_IN，该关系属性带有一个roles属性。

顶点与自身也是可以有关系的。

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设计图数据模型

在关系数据库中，设计数据模型直接会影响SQL语句编写的难易度、清晰度，数据模型对存储的数据结构是非常重要的。而在图数据库中同样适用。关系型数据库一般都是有schema的，而Neo4j是无schema，所以如果业务不断调整，Neo4j也是能够快速适应的。

所谓图数据建模就是用户将业务数据描述为节点的连通图、属性和标签关系的过程。以往在设计关系型模型上，我们先得大体的列出有哪些数据，然后规范化，分开建立表结构。而图数据建模画出来什么样的图，就可以直接用于建模。

基于上面图，再进一步完善，添加标签和更多属性。

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查询语言

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命令式查询语言

我们用高级语言编写代码搜索数据时是这样的。例如：检索价格大于的商品。

publicvoidgetGoodsGreaterThan(){ArrayListGoodsgtList=newArrayList;for(Goodsgoods:allGoodsList){if(goods.price){gtList.add(goods);}}returngtList;}

这种代码都是一行一行地执行、遍历，检查条件。在进行数据处理时，其实是比较繁琐的。所以，大部分人做数据分析的时候不会写Java。我们把这种语言称之为命令式查询语言。

而是使用SQL这种语言。那SQL和Java有什么不一样吗？

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声明式查询语言

在基于关系模型时，一般会使用SQL来查询、检索数据。SQL是一种声明式的查询语言。上面的Java代码，如果我们使用SQL，一个SELECT就完成了。

SELECT*FROMtbl_goodsWHEREprice=;

在声明式查询语言中，只需要指定我们所需要的数据的模式（满足特定的条件），同时指定如何转换数据（例如：排序、分组、聚合）。根本无需考虑如何实现这些功能。数据库系统会自动帮助我们实现，例如：进行查询优化、如何使用索引、如何关联、以及如何执行查询各个部分的顺序。

声明性查询语言使用起来比命令性API更简洁，更易于使用。它隐藏了数据库引擎的实现细节。

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MapReduce查询

MapReduce是用于批量处理大量数据的编程模型。MapReduce既不是声明式查询语言，也不是完全命令式查询API，它介于二者之间：查询的逻辑用代码段表示，处理框架会反复调用它们。基于Map和Reduce模型，然后用开发语言就可以实现数据的查询。

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CypherQueryLanguage

Cypher是专门操作图数据库的声明式查询语言，在Neo4j中，使用Cypher可以非常方便的检索、查询图。Cypher使用的是黑客帝国中的角色来命名的。看一下CypherQuery：

简单解释下：

CREATE/*表示创建图对象，顶点、关系、模式*/(NAmerica/*顶点标识符*/:Location/*顶点类型*/{name:xxx/*属性*/,type:xxxx},...(Idaho/*引用之前的顶点*/)-[:WITH/*关系类型*/]-/*定义关系*/(USA/*应用顶点*/)...

每个顶点都有一个符号名称，例如：NAmerica、USA，以及可以在顶点之间使用箭头，(Idaho)-[:WITHIN]-(USA)来创建标记为WITHIN的边。Idaho边的头结点、USA为边的尾节点。

现在大家看着会有点蒙圈，等看完这篇就明白啦。

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Neo4j简介

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介绍

Neo4j旨在有效存储、处理和查询关联在一起的数据。Neo4j（NetworkExplorationandOptimization4Java）是一个图数据库管理系统（GDBMS）。它是一个具有Native（翻译成：原生）的图存储、图数据处理功能，而且支持ACID的数据库。

之所以称之为Native，是数据存储的时候就是彼此连接的。不像其他库，物理分离，通过计算层来做关联。

Neo4j提供开源的社区版，也有闭源高级版本。Neo4j是基于Java来实现的，它可以通过HTTP或者二进制协议，用CypherQL操作图数据。

PS：Neo4j一定是和TheMatrix有关系的。大家看查询语言的命名（Cypher）就知道了。

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历史

可以看到，Neo4j发布基本是比较稳定的。从4.0.11开始支持Java11。

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结构

与传统的数据库按照行、列、表的结构不同，Neo4j使用的是灵活的图结构，这种结构是由数据记录之间的存储关系来定义的。Neo4j每个数据节点都可以存储指向与其连接的所有节点的引用，可以更快地执行复杂的连接查询。

在Neo4j中，所有存储的数据都以节点、边或者属性的形式存储。每个节点和边都可以包含任意数量的属性。节点和边还可以被打上标签，通过标签可以缩小检索范围。

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Cypher查询语言

Cypher是一种功能强大、基于图的查询语言。它比大量的SQLJoin更简单、更容易编写。因为Neo4j没有表的概念，所以也不用考虑JOIN。Cypher是一种声明式语言，重点表达从图中检索什么样的数据，而不是如何获取数据。

参考下面的SQL语句：

SELECTp.nameFROMtbl_productASpJOINtbl_prod_categorycON(p.cID=c.cIDANDc.cName="家用电器")JOINtbl_prod_categoryc1ON(p.cID=c1.cID)JOINtbl_prod_categoryc2ON(c1.ParentID=c2.cIDANDc2.cName="家用电器")JOINtbl_prod_cc3ON(p.cID=c3.cID)JOINtbl_prod_cc4ON(c3.ParentID=c4.cID)JOINtbl_prod_cc5ON(c4.ParentID=c5.cIDANDc5.cName="家用电器");

而使用Cypher语言，如下：

MATCH(p:Product)-[:CATEGORY]-(l:ProductCategory)-[:PARENT*0..]-(:ProductCategory{name:"家用电器"})RETURNp.name

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Neo4j图平台组件

Neo4j中有多种与图数据库进行交互和使用的方法。

Neo4j现在做成了一个图平台，各种用户都可以基于平台来工作。不论是开发人员、管理员、大数据开发、数据科学家、BI开发等等。在安装Neo4j之前，我们先来了解下Neo4j里面的一些组件。

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Neo4j图数据库

这是核心的图数据库，用于存储和检索数据。有两种版本供选择。

1、社区版本

社区版是Neo4j的全功能版本，适用于部署在单机上。支持Neo4j的关键功能，例如：支持ACID的事务、Cypher和编程API，比较适合学习Neo4j，自己开发的项目或者小型的应用。

2、企业版本

企业版提供了所有的功能，包括备份、集群、故障转移等功能。如果项目对规模、可用性要求较高，就需要使用企业版了。

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Neo4jDestop

用于管理Neo4j的本地实例应用程序。

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Neo4jBroswer

Neo4j的在线浏览器界面，用于查询和查看数据库中的数据。使用Cypher查询语言的基本可视化功能。

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Neo4jBloom

业务用户的可视化工具，不需要任何代码、编程技能就可以查看和分析数据。

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Neo4jAura

由Neo4j管理的用于公有云上的图数据库。

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GraphDataScience

官方支持的库，用于使用Neo4j执行图算法，并针对企业工作负载和管道进行优化。

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安装Neo4j

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安装

Neo4j的安装非常简单。

1、上传并解压Neo4j

[root

node1~]#lltotal0-rw-r--r--1rootroot0Jan:58Neo4j-

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