Neo4j图数据库

数据库安装

下载安装包 https://neo4j.com/artifact.php?name=neo4j-community-4.1.1-windows.zip
解压

bin:数据库启动等文件

neo4j.bat 服务端启动文件

cypher-shell.bat 不适用浏览器，使用shell输命令执行CQL语言

neo4j-admin.bat neo4j管理员工具，数据库备份导出这些的

conf: 数据库配置文件

data: 数据库持久化默认文件夹，可以在配置文件修改默认目录

logs: 数据库日志文件
cmd进入bin目录，输入neo4j.bat console

可以看出，可以在本机的7474端口可以访问
浏览器输入 http://localhost:7474/

这里用户名和密码默认都是neo4j,进去就会修改默认密码，修改成功就可
进入neo4j控制台

数据库案例初识

图的基本理念

一个图数据库使用以下理念能存储任何数据

节点 - 图的数据记录
关系 - 连接节点
属性 - 标识数据值

图数据库节点和属性

节点就是记录在图中的数据
数据以Properties的方式储存
Properties就是简单的键值对

图数据库的标签

标签是用来关联一组节点的，也就说说节点使用标签分类，标签就是类，而节点就是这个类的实例

一个节点可以有>=0个标签
标签不能有属性

约束自由

节点可以有不同的属性

同一类节点可以有不同的标签，这里的类表示拥有相同的标签
属性可以是字符串、数字、布尔型
Neo4j可以储存数十亿个节点

图的关系

连接图中节点的

关系有方向性
关系有类型
关系不是任意定义的，它也有数据模型

关系属性

关系属性用来储存两个节点之间的共享信息

数据库查询语言`CQL`

Cypher : Neo4j的图查询语言

概述

使用模式描述图形数据
熟悉的类似SQL的查询语句
说明性的，描述要查找的内容，而不是如何查找

Cypher

创建节点CREATE

使用create创建一个节点

CREATE (ee:Person { name: "Emil", from: "Sweden", klout: 99 })

解释：创建一个标签为Person的节点ee，他的属性有name是Emil、from是Sweden和klout是99

查询节点MATCH

使用match语句查找节点

MATCH (ee:Person) WHERE ee.name = "Emil" RETURN ee;

解释：查找标签为Person，节点的name属性为Emil的，节点定义为ee，然后把这个节点ee返回，这里的ee不一定是数据库创建时的那个名字

创建多个节点和多个关系

MATCH (ee:Person) WHERE ee.name = "Emil"
CREATE (js:Person { name: "Johan", from: "Sweden", learn: "surfing" }),
(ir:Person { name: "Ian", from: "England", title: "author" }),
(rvb:Person { name: "Rik", from: "Belgium", pet: "Orval" }),
(ally:Person { name: "Allison", from: "California", hobby: "surfing" }),
(ee)-[:KNOWS {since: 2001}]->(js),(ee)-[:KNOWS {rating: 5}]->(ir),
(js)-[:KNOWS]->(ir),(js)-[:KNOWS]->(rvb),
(ir)-[:KNOWS]->(js),(ir)-[:KNOWS]->(ally),
(rvb)-[:KNOWS]->(ally)

解释：

MATCH (ee:Person) WHERE ee.name = "Emil" 将第一次创建的那个节点引入，因为要和其他节点建立关系
(ee)-[:KNOWS {since: 2001}]->(js) 给ee节点和js节点建立一个关系，从ee指向js的，关系上共享数据是since 2001，也就是说ee自从2001年了解到js的

查看劳动成果

MATCH (abc:Person) RETURN abc

关系查询

MATCH (ee:Person)-[:KNOWS]-(friends)
WHERE ee.name = "Emil" RETURN ee, friends

解释：查询name属性为Emil的Person，和他有KNOWS关系的人，然后返回这个人和所有符合的朋友

执行结果：

注意：如果不返回ee的话，只返回他的朋友

MATCH (ee:Person)-[:KNOWS]-(friends)
WHERE ee.name = "Emil" RETURN friends

思考：

MATCH (ee:Person)-[:KNOWS]-(friends) RETURN friends
MATCH (ee:Person) RETURN ee

这两句的返回结果一样？

推荐节点

MATCH (js:Person)-[:KNOWS]-()-[:KNOWS]-(surfer)
WHERE js.name = "Johan" AND surfer.hobby = "surfing"
RETURN DISTINCT surfer

解释：找到和Johan有相同爱好surfing的人

执行的任务可视化

使用关键字：EXPLAIN 和 PROFILE

EXPLAIN：是解释机制，加入该关键字的Cypher语句可以预览执行的过程但并不实际执行，所以也不会产生任何结果。
PROFILE：则是画像机制，查询中使用该关键字，不仅能够看到执行计划的详细内容，也可以看到查询的执行结果。

例子

PROFILE MATCH (js:Person)-[:KNOWS]-()-[:KNOWS]-(surfer)
WHERE js.name = "Johan" AND surfer.hobby = "surfing"
RETURN DISTINCT surfer

注意：可以根据执行分析对CQL进行

电影案例

返回姓名为Tom Hanks的演员

match (aa:Person) where aa.name="Tom Hanks" return aa;

match (aa {name:"Tom Hanks"}) return aa;

查找演员名字最多10个(使用limit关键字)
```
match (p:Person) return p.name limit 10
```

查找电影在20世纪90年代发布的电影

match (m:Movie) where m.released >= 1900 and m.released < 2000 return m.title;

查找Tom Hanks参与过的电影

match (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie) where p.name="Tom Hanks" return p,m;

MATCH (tom:Person {name: "Tom Hanks"})-[:ACTED_IN]->(tomHanksMovies) RETURN tom,tomHanksMovies

谁参与表演了电影Cloud Atlas

match (m:Movie)<-[:DIRECTED]-(p:Person) where m.title="Cloud Atlas" return p.name;

MATCH (cloudAtlas {title: "Cloud Atlas"})<-[:DIRECTED]-(directors) RETURN directors.name

查找和Tom Hanks一起演出的人

match (p:Person) -[:ACTED_IN]->(m:Movie)<-[:ACTED_IN]-(co:Person) where p.name="Tom Hanks" return co.name;

MATCH (tom:Person {name:"Tom Hanks"})-[:ACTED_IN]->(m)<-[:ACTED_IN]-(coActors) RETURN coActors.name

和电影Cloud Atlas有关系的人和关系类型

match (p:Person) -[rel]-(m:Movie) where m.title="Cloud Atlas" return p.name,Type(rel),rel;

MATCH (people:Person)-[relatedTo]-(:Movie {title: "Cloud Atlas"}) RETURN people.name, Type(relatedTo), relatedTo

能通过最大4个节点找到的节点

MATCH (bacon:Person {name:"Kevin Bacon"})-[*1..4]-(hollywood)
RETURN DISTINCT hollywood

这里[*1..4] 表示1到4 ，[*3] 表示3

查找Kevin Bacon和Meg Ryan能关联到的关系的最短路径

MATCH p=shortestPath(
(bacon:Person {name:"Kevin Bacon"})-[*]-(meg:Person {name:"Meg Ryan"})
)
RETURN p

这里*表示任何关系

查找没和Tom Hanks一起演出的人，但是他们之间有联系
```
MATCH (tom:Person {name:"Tom Hanks"})-[:ACTED_IN]->(m)<-[:ACTED_IN]-(coActors),
(coActors)-[:ACTED_IN]->(m2)<-[:ACTED_IN]-(cocoActors)
WHERE NOT (tom)-[:ACTED_IN]->()<-[:ACTED_IN]-(cocoActors) AND tom <> cocoActors
RETURN cocoActors.name AS Recommended, count(*) AS Strength ORDER BY Strength DESC
```
分析：
1. (tom:Person {name:"Tom Hanks"})-[:ACTED_IN]->(m)<-[:ACTED_IN]-(coActors)这句话coActors表示和Tom Hanks一起表演过的人
2. (coActors)-[:ACTED_IN]->(m2)<-[:ACTED_IN]-(cocoActors) 这句话cocoActors表示和coActors一起表演过的人,这里意味着找到了朋友的朋友
3. NOT (tom)-[:ACTED_IN]->()<-[:ACTED_IN]-(cocoActors) 这句话排除了既是朋友的朋友，又是朋友的人
4. tom <> cocoActors 这句话保证了所得的朋友的朋友不是自己
5. count(*) AS Strength这里统计了Tom Hanks到朋友的朋友能到达的路径条数，可以用这个表达推荐的优先级
6. ORDER BY Strength DESC按照Strength 降序排序

查找既参演过Tom Hanks演过的电影，又参演了Tom Cruise演过的电影的

MATCH (tom:Person {name:"Tom Hanks"})-[:ACTED_IN]->(m)<-[:ACTED_IN]-(coActors),
(coActors)-[:ACTED_IN]->(m2)<-[:ACTED_IN]-(cruise:Person {name:"Tom Cruise"})
RETURN tom, m, coActors, m2, cruise

一张图看懂这句话

技巧

查看图中所有节点和关系

MATCH (n) RETURN n

删除所有节点

MATCH (n) DETACH DELETE n

判断属性是否存在

is null

SpringBoot整合Neo4j

构建图

依赖导入

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-neo4j</artifactId>
</dependency>

配置文件

spring.data.neo4j.uri=bolt://localhost
spring.data.neo4j.username=neo4j
spring.data.neo4j.password=860820

编写实体类

import lombok.Data;
import org.neo4j.ogm.annotation.Id;
import org.neo4j.ogm.annotation.NodeEntity;@NodeEntity(label = "USER")
@Data
public class User {@Idprivate Long id;private Integer userId;private String userName;private Integer age;private String password;
}

@RelationshipEntity(type = "FRIEND_WITH")
@Data
public class FriendRelation {@Idprivate Long id;@StartNodeprivate User startNode;@EndNodeprivate User endNode;private Date since;
}

编写DAO层接口

import com.example.neo4jdemo.pojo.User;
import org.springframework.data.neo4j.annotation.Query;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.stereotype.Repository;import java.util.List;@Repository
public interface UserDao extends Neo4jRepository<User,Long> {/*** 查询所有用户* @return*/@Query("MATCH (user:USER) RETURN user")List<User> getUserList();/*** 按照姓名查询* @param name* @return*/@Query("MATCH (user:USER) WHERE user.userName=$userName RETURN user")List<User> getUserByName(@Param("userName") String name);}

import com.example.neo4jdemo.pojo.FriendRelation;
import com.example.neo4jdemo.pojo.User;
import org.springframework.data.neo4j.annotation.Query;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.stereotype.Repository;import java.util.List;@Repository
public interface FriendRelationDao extends Neo4jRepository<FriendRelation,Long> {/*** 查找指定姓名的朋友* @param name* @return*/@Query("MATCH (u:USER)-[:FRIEND_WITH]->(rl) WHERE u.userName=$name RETURN rl")List<User> getFriend(@Param("name") String name);/*** 按照姓名查找朋友的朋友* @param name* @return*/@Query("MATCH (u:USER{userName:$name})-[:FRIEND_WITH]->(rl:USER),(rl)-[:FRIEND_WITH]->(newf:USER) WHERE NOT (u)-[:FRIEND_WITH]->(newf)  AND u<> newf RETURN newf")List<User> getMayBeFriend(@Param("name") String name);
}
import com.example.neo4jdemo.pojo.FriendRelation;
import com.example.neo4jdemo.pojo.User;
import org.springframework.data.neo4j.annotation.Query;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.stereotype.Repository;import java.util.List;@Repository
public interface FriendRelationDao extends Neo4jRepository<FriendRelation,Long> {@Query("MATCH (u:USER)-[:FRIEND_WITH]->(rl) WHERE u.userName=$name RETURN rl")List<User> getFriend(@Param("name") String name);@Query("MATCH (u:USER{userName:$name})-[:FRIEND_WITH]->(rl:USER),(rl)-[:FRIEND_WITH]->(newf:USER) WHERE NOT (u)-[:FRIEND_WITH]->(newf)  AND u<> newf RETURN newf")List<User> getMayBeFriend(@Param("name") String name);
}

编写服务接口和实现类

(这里懒，没有写接口)

import com.example.neo4jdemo.dao.FriendRelationDao;
import com.example.neo4jdemo.dao.UserDao;
import com.example.neo4jdemo.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.List;@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserDao userDao;@Autowiredprivate FriendRelationDao friendRelationDao;public List<User> findByName(String name){return userDao.getUserByName(name);}public List<User> findAll(){return userDao.getUserList();}public List<User> getFriend(String name){return friendRelationDao.getFriend(name);}public List<User> recommend(String name){return friendRelationDao.getMayBeFriend(name);}
}

编写Controller

import com.example.neo4jdemo.pojo.User;
import com.example.neo4jdemo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;import java.util.List;@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@GetMapping("/get")@ResponseBodypublic List<User> get(){return userService.findAll();}@GetMapping("/get/{name}")@ResponseBodypublic List<User> get(@PathVariable String name){return userService.findByName(name);}@GetMapping("/friend/{name}")@ResponseBodypublic List<User> getFriend(@PathVariable String name){return userService.getFriend(name);}@GetMapping("/recommend/{name}")@ResponseBodypublic List<User> getMeyBeFriend(@PathVariable String name){return userService.recommend(name);}
}

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