Springboot集成Neo4j

一、概述

 1.为什么图形数据库？

        生活在一个互联的世界中，大多数领域需要处理丰富的连接集以了解真正发生的事情。通常，我们发现项目之间的联系与项目本身一样重要。

        虽然现有的关系数据库可以存储这些关系，但它们通过昂贵的JOIN操作或交叉查找来导航它们，通常与严格的模式相关联。事实证明，“关系”数据库处理关系的能力很差。在图形数据库中，没有 JOIN 或查找。关系以更灵活的格式与数据元素（节点）一起本地存储。系统的一切都针对快速遍历数据进行了优化；每个核心每秒数百万个连接。

        图形数据库存储节点和关系而不是表或文档。数据的存储就像您在白板上勾画想法一样。您的数据的存储不会将其限制在预定义的模型中，从而允许以非常灵活的方式思考和使用它。

        图数据库是以图结构的形式存储数据的数据库。 它以节点，关系和属性的形式存储应用程序的数据。 正如RDBMS以表的“行，列”的形式存储数据，GDBMS以图的形式存储数据。

图形数据库数据模型的主要构建块是：

• 节点

• 关系

• 属性

节点是图中的实体。

• 节点可以用labels 标记，代表它们在您的域中的不同角色。（例如，Person）。

• 节点可以包含任意数量的键值对或 属性。（例如，name）

• 节点标签还可以将元数据（例如索引或约束信息）附加到某些节点。

关系在两个节点实体（例如，Person -> LOVES -> Person）之间提供定向的、命名的连接。

• 关系总是有方向、类型、开始节点和结束节点，并且它们可以有属性，就像节点一样。

• 在不牺牲性能的情况下，节点可以具有任意数量或类型的关系。

• 尽管关系总是定向的，但它们可以在任何方向上有效地导航。

对比其他数据库

关系型数据库对比

关系型数据库(RDBMS)	图数据库
表	图
行	节点
列和数据	属性和数据
约束	关系

Nosql型数据库对比

分类	数据模型	优势	劣势	举例
键值数据库	哈希表	查找速度快	数据无结构化，通常只被当作字符串或者二进制数据	Redis
列存储数据库	列式数据存储	查找速度快；支持分布横向扩展；数据压缩率高	功能相对受限	HBase
文档型数据库	键值对扩展	数据结构要求不严格；表结构可变；不需要预先定义表结构	查询性能不高，缺乏统一的查询语法	MongoDB
图数据库	节点和关系组成的图	利用图结构相关算法（最短路径、节点度关系查找等）	可能需要对整个图做计算，不利于图数据分布存储	Neo4j、JanusGraph

2.什么是Neo4j?

                Neo4j是一个高性能的,NOSQL图形数据库，它将结构化数据存储在网络上而不是表中。它是一个嵌入式的、基于磁盘的、具备完全的事务特性的Java持久化引擎，但是它将结构化数据存储在网络(从数学角度叫做图)上而不是表中。Neo4j也可以被看作是一个高性能的图引擎，该引擎具有成熟数据库的所有特性。程序员工作在一个面向对象的、灵活的网络结构下而不是严格、静态的表中——但是他们可以享受到具备完全的事务特性、企业级的数据库的所有好处。

        Neo4j是一个网络——面向网络的数据库——也就是说，它是一个嵌入式的、基于磁盘的、具备完全的事务特性的Java持久化引擎，但是它将结构化数据存储在网络上而不是表中。网络（从数学角度叫做图）是一个灵活的数据结构，可以应用更加敏捷和快速的开发模式。

• 是世界上最先进的图数据库之一 ，提供原生的图数据存储，检索和处理
• 采用属性图模型（Property graph model），极大的完善和丰富图数据模型
• 专属查询语言Cypher，直观、高效

Neo4j的特性：

• SQL就像简单的查询语言Neo4j CQL
• 它遵循属性图数据模型
• 它通过使用Apache Lucence支持索引
• 它支持UNIQUE约束
• 它包含一个用于执行CQL命令的UI：Neo4j数据浏览器
• 它支持完整的ACID（原子性，一致性，隔离性和持久性）规则
• 它采用原生图形库与本地GPE（图形处理引擎）
• 它支持查询的数据导出到SON和XLS格式
• 它提供了REST API,可以被任何编程语言（如ava, Spring, Scala等）访问
• 它提供了可以通过任何UI MVC框架（如Node JS）访问的Java脚本
• 它支持两种ava API：Cypher API和Native Java API来开发Java应用程序

Neo4j的优点：

• 它很容易表示连接的数据
• 检索/遍历/导航更多的连接数据是非常容易和快速的
• 它非常容易地表示半结构化数据
• Neo4j CQL查询语言命令是人性化的可读格式，非常容易学习
• 使用简单而强大的数据模型
• 它不需要复杂的连接来检索连接的/相关的数据，因为它很容易检索它的相邻节点或关系细节没有连接或索引

3.图形理论基础

        图是一组节点和连接这些节点的关系。图形数据存储在节点和关系在属性的形式。属性是键值对表示数据。

        图形是一组节点和连接这些节点的关系。 图形以属性的形式将数据存储在节点和关系中。 属性是用于表示数据的键值对。

在图形理论中，我们可以表示一个带有圆的节点，节点之间的关系用一个箭头标记表示。

          

节点和属性

              

 节点和关系

            

 复杂的节点关系

    

4.Neo4j数据模型

Neo4j图数据库主要有以下组成元素：

• 节点
• 属性
• 关系
• 标签

 节点

        节点(Node)是图数据库中的一个基本元素，来表示一个实体，在Neo4j中节点可以包含多个属性(Property)和多个标签(Label)。

• 节点通过关系连接到其他节点
• 节点可以具有一个或多个属性(即，存储为键/值对的属性)
• 节点有一个或多个标签,用于描述其在图表中的作用

属性

        属性(Property)是用于描述图节点和关系的键值对

• 属性是命名值，其中名称(或键)是字符串
• 属性可以被索引和约束
• 可以从多个属性创建复合索引

关系

        节点与节点连接起来构成图。关系也称为图论的边，其始端和末端都必须是节点，关系必须指向与节点，不能指向到空，开始与结束必须有节点。

关系和节点一样可以包含多个属性，但关系只能有一个类型(Type)。

• 关系连接两个节点
• 关系是方向性的
• 节点可以有多个甚至递归的关系
• 关系可以有一个或多个属性(即存储为键/值对的属性)

基于方向性，Neo4j关系被分为两种主要类型:

• 单向关系
• 双向关系

标签

        标签(Label)用于描述节点和关系的补充属性，节点或关系可以包含一个或多个标签。

• 标签用于将节点分组
• 一个节点可以具有多个标签
• 对标签进行索引以加速在图中查找节点

5.使用场景

 

...............

二、安装

# 进入opt目录
cd opt

# 在opt目录下创建neo4j目录
mkdir neo4j
cd neo4j

# 在neo4j目录下创建data、logs、conf、import目录
mkdir data logs conf import

# 授权目录logs、data,次数如果不授权，启动容器后会报错
chmod 777 logs 
chmod 777 data

# 查看neo4j镜像
docker search neo4j

# 拉取镜像
docker pull neo4j

# 启动neo4j容器

docker run -d --name neo4j --restart=always \
-p 7474:7474 -p 7687:7687 \
-v /opt/neo4j/data:/data \
-v /opt/neo4j/logs:/logs \
-v /opt/neo4j/conf:/var/lib/neo4j/conf \
-v /opt/neo4j/import:/var/lib/neo4j/import \
--env NEO4J_AUTH=neo4j/123456 neo4j

# 查看启动日志
docker logs -f neo4j

# 进入配置文件目录
cd /opt/neo4j/conf
vim neo4j.conf

# neo4j.conf配置内容如下
dbms.tx_log.rotation.retention_policy=100M size

dbms.memory.pagecache.size=512M

dbms.default_listen_address=0.0.0.0

dbms.connector.bolt.listen_address=0.0.0.0:7687
dbms.connector.http.listen_address=0.0.0.0:7474
dbms.directories.logs=/logs

# 配置完后重启容器生效
docker restart neo4j

三、Neo4j 命令操作

        Cypher语言是为处理图形数据而构建的，CQL代表Cypher查询语言。 像Mysql数据库具有查询语言SQL， Neo4j具有CQL作为查询语言。

• 它是Neo4j图形数据库的查询语言
• 它是一种声明性模式匹配语言
• 它遵循SQL语法。
• 它的语法是非常简单且人性化、可读的格式

CQL命令	用法
CREATE	创建节点，关系和属性
MATCH	检索有关节点，关系和属性数据
RETURN	返回查询结果
WHERE	提供条件过滤检索数据
DELETE	删除节点和关系
REMOVE	删除节点和关系的属性
ORDER BY	排序检索数据
SET	添加或更新标签

CQL数据类型
boolean	用于表示布尔文字：true，false。
byte	用于表示8位整数。
short	用于表示16位整数。
int	用于表示32位整数。
long	用于表示64位整数。
float	I用于表示32位浮点数。
double	用于表示64位浮点数。
char	用于表示16位字符。
String	用于表示字符串。

CQL描述实体之间的标签、属性、关系信息。如：

(a) <- [:knows] - (c)  -[:knows] -> (b) -[:knows] -> (a)

1、基本命令

文档地址：Introduction - Neo4j Cypher Manual

CREATE创建

创建节点

CREATE (:)

语法说明

语法元素	描述
CREATE	它是一个Neo4j CQL命令。
	它是我们要创建的节点名称。
	它是一个节点标签名称

创建具有属性的节点

CREATE (
   :
   {     
      :
      ........
      :
   }
)

语法说明：

语法元素	描述
	它是我们将要创建的节点名称。
	它是一个节点标签名称
...	属性是键值对。 定义将分配给创建节点的属性的名称
...	属性是键值对。 定义将分配给创建节点的属性的值

创建关系

Neo4j图数据库遵循属性图模型来存储和管理其数据。

根据属性图模型，关系应该是定向的。否则， Neo4j将抛出一个错误消息。

基于方向性，Ne04j关系被分为两种主要类型。

• 单向关系
• 双向关系

新节点无属性关系

CREATE  
   (:)-
   [:]->
   (:)
RETURN

语法说明：

语法元素	描述
CREATE,RETURN	他们是Neo4J CQL关键字。
	它用于创建关系的“From Node”的名称。
	它用于创建关系的“From Node”的标签名称。
	它用于创建关系的“To Node”的名称。
	它用于创建关系的“To Node”的标签名称。
	这是一个关系的名称。
	它是一个关系的标签名称。

注意 -
        在此语法中，RETURN子句是可选的。

新节点与属性的关系

CREATE  
    (:{})-
    [:{}]
    ->(:{})
RETURN

语法

{ 
    :,
    :,
    ...
    :
}

语法说明：

语法元素	描述
CREATE,RETURN	他们是Neo4J CQL关键字。
	它用于创建关系的“From Node”的名称。
	它用于创建关系的“From Node”的标签名称。
	它用于创建关系的“To Node”的名称。
	它用于创建关系的“To Node”的标签名称。
	这是一个关系的名称。
	它是一个关系的标签名称。

注意 -
        在此语法中，RETURN子句是可选的。

CREATE (v1:TXVIDEO{title:"a",updated_by:"123",uploaded_date:"2022-12-09"})
-[movie:ACTION_MOVIES{rating:1}]->
(v2:TXVIDEO2{title:"b",updated_by:"456",uploaded_date:"2022-12-13"}) 

使用已知节点创建带属性的关系

MATCH (:),(:)
CREATE  
    ()-[:
    {}]->()
RETURN

语法说明：

语法元素	描述
MATCH,CREATE,RETURN	他们是Neo4J CQL关键词。
	它是用于创建关系的“From Node”的名称。
	它是用于创建关系的“From Node”的标签名称。
	它是用于创建关系的“To Node”的名称。
	它是用于创建关系的“To Node”的标签名称。
	这是一个关系的名称。
	它是一个关系的标签名称。
	它是分配给新创建关系的属性（名称 - 值对）的列表。

语法

{ 
    :,
    :,
    ...
    :
}

语法元素	描述
	它是分配给新创建关系的属性的名称。 其中x是1,2，... n个值
	这是一个分配给新创建关系的Property的值。 其中x是1,2，... n个值

MATCH (c:Customer),(cc:CreditCard) 
CREATE (c)-[r:DO_SHOPPING_WITH{price:55000}]->(cc) 
RETURN r

这里关系名称为“DO_SHOPPING_WITH” 关系标签为“r”。

shopdate和price是关系“r”的属性。

cust和Customer分别是客户节点的节点名称和节点标签名称。

cc和CreditCard分别是CreditCard节点的节点名和节点标签名。

没有属性的关系与现有节点

MATCH (:),(:)
CREATE  
    ()-[:{}]->()
RETURN

语法说明:

语法元素	描述
MATCH,CREATE,RETURN	他们是Neo4J CQL关键字。
	它用于创建关系的“From Node”的名称。
	它用于创建关系的“From Node”的标签名称。
	它用于创建关系的“To Node”的名称。
	它用于创建关系的“To Node”的标签名称。
	这是一个关系的名称。
	它是一个关系的标签名称。

注意：

        在此语法中，RETURN子句是可选的。

MATCH (e:Customer),(cc:CreditCard) 
CREATE (e)-[r:DO_SHOPPING_WITH ]->(cc) 

这里关系名称为“DO_SHOPPING_WITH”

关系标签为“r”。

e和Customer分别是客户节点的节点名称和节点标签名称。

cc和CreditCard分别是CreditCard节点的节点名和节点标签名。

创建标签

        Label是Neo4j数据库中的节点或关系的名称或标识符。

单个标签到节点

CREATE (:)

多个标签到节点

CREATE (::.....:)

单个标签到关系

CREATE (:)-
    [:]
    ->(:)

语法说明

语法元素	描述
CREATE 创建	它是一个Neo4J CQL关键字。
<节点1名>	它是From节点的名称。
<节点2名>	它是To节点的名称。
	它是From节点的标签名称
	它是To节点的标签名称。
<关系名称>	它是一个关系的名称。
<相关标签名称>	它是一个关系的标签名称。

CREATE (p1:Profile1)-[r1:LIKES]->(p2:Profile2)

这里p1和profile1是节点名称和节点标签名称“From Node”

p2和Profile2是“To Node”的节点名称和节点标签名称

r1是关系名称

LIKES是一个关系标签名称

MATCH查询

• 检索节点的某些属性
• 检索节点的所有属性
• 检索节点和关联关系的某此属性
• 检索节点和关联关系的所有属性

MATCH (:)

语法元素	描述
	这是我们要创建一个节点名称。
	这是一个节点的标签名称

# 查询Dept下的内容
MATCH (dept:Dept) return dept

# 查询Employee标签下 id=123，name="Lokesh"的节点
MATCH (p:Employee {id:123,name:"Lokesh"}) RETURN p

## 查询Employee标签下name="Lokesh"的节点，使用（where命令）
MATCH (p:Employee)
WHERE p.name = "Lokesh"
RETURN p

RETURN-返回

• 检索节点的某些属性
• 检索节点的所有属性
• 检索节点和关联关系的某些属性
• 检索节点和关联关系的所有属性

RETURN 
   .,
   ........
   .

语法说明:

语法元素	描述
	它是我们将要创建的节点名称。
...	属性是键值对。 定义要分配给创建节点的属性的名称

MATCH (dept: Dept)
RETURN dept.deptno,dept.dname,dept.location

 WHERE子句

        像SQL-样，Neo4j CQL在CQL MATCH命令中提供了WHERE子句来过滤MATCH查询的结果。

WHERE

WHERE

语法：

语法说明：

语法元素	描述
WHERE	它是一个Neo4j CQL关键字。
<属性名称>	它是节点或关系的属性名称。
<比较运算符>	它是Neo4j CQL比较运算符之一。
<值>	它是一个字面值，如数字文字，字符串文字等。

布尔运算符

布尔运算符	描述
AND	它是一个支持AND操作的Neo4j CQL关键字。
OR	它是一个Neo4j CQL关键字来支持OR操作。
NOT	它是一个Neo4j CQL关键字支持NOT操作。
XOR	它是一个支持XOR操作的Neo4j CQL关键字。

比较运算符

布尔运算符	描述
=	它是Neo4j CQL“等于”运算符。
<>	它是一个Neo4j CQL“不等于”运算符。
<	它是一个Neo4j CQL“小于”运算符。
>	它是一个Neo4j CQL“大于”运算符。
<=	它是一个Neo4j CQL“小于或等于”运算符。
>=	它是一个Neo4j CQL“大于或等于”运算符。

MATCH (emp:Employee) 
WHERE emp.name = 'Abc' OR emp.name = 'Xyz'
RETURN emp

使用WHERE子句创建关系

MATCH (:),(:) 
WHERE
CREATE ()-[:
       {}]->() 

语法说明：

语法元素	描述
MATCH,WHERE,CREATE	他们是Neo4J CQL关键字。
	它是一个用于创建关系的节点一标签名称。
	它是一个用于创建关系的节点名称。
	它是一个用于创建关系的节点一标签名称。
	它是一个用于创建关系的节点名称。
	它是一个Neo4J CQL WHERE子句条件。
	这是新创建的节点一和节点二之间的关系的标签名称。
	这是新创建的节点1和节点2之间的关系的名称。
	这是一个新创建节点一和节点二之间关系的属性列表（键 - 值对）。

MATCH (cust:Customer),(cc:CreditCard) 
WHERE cust.id = 11 AND cc.id= 23 
CREATE (cust)-[r:DO_SHOPPING_WITH{price:55000}]->(cc) 
RETURN r

DELETE删除

Neo4j使用CQL DELETE子句

• 删除节点
• 删除节点及相关节点和关系。

删除节点（前提：节点不存在关系）

DELETE

MATCH (e: Employee) DELETE e

删除节点和关系

DELETE ,,

语法元素	描述
DELETE	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是用于创建关系的一个结束节点名称。
	它是用于创建关系的另一个节点名称。
	它是一个关系名称，它在和之间创建。

MATCH (cc: CreditCard)-[rel]-(c:Customer) 
DELETE cc,c,rel

REMOVE-删除

• 删除节点或关系的标签
• 删除节点或关系的属性

移除属性

REMOVE

 <属性名称列表>语法

.,
., 
.... 
. 

CREATE (book:Book {id:122,title:"Neo4j Tutorial",pages:340,price:250}) 

MATCH (book : Book) RETURN book

MATCH (book { id:122 })
REMOVE book.price
RETURN book

移除标签

REMOVE  

语法

:, 
.... 
:

新增一个节点，有多个标签

CREATE (n:Person:Director{born: 1222, name: "abci"})

删除一个标签

MATCH (n:Person:Director{born: 1222, name: "abci"})
REMOVE n:Director
RETURN n

SET子句

• 向现有节点或关系添加新属性
• 添加或更新属性值

SET  

<属性名称列表>语法：

.,
., 
.... 
. 

语法说明：

语法元素	描述
<节点标签名称>	这是一个节点的标签名称。
<属性名称>	它是一个节点的属性名。

MATCH (book:Book)
SET book.title = 'abc'
RETURN book

ORDER BY排序

        MATCH查询返回的结果进行升序或降序排序。默认情况下，它按升序对行进行排序。如果我们要按降序对它们进行排序， 我们需要使用DESC子句

ORDER BY    [DESC]     

语法：

.,
., 
.... 
. 

MATCH (emp:Employee)
RETURN emp.empid,emp.name,emp.salary,emp.deptno
ORDER BY emp.name DESC

UNION合并

与SQL一样，Neo4j CQL有两个子句，将两个不同的结果合并成一组结果

• UNION
• UNION ALL

 

UNION子句

        它将两组结果中的公共行组合并返回到一组结果中。 它不从两个节点返回重复的行。

   UNION

UNION ALL

MATCH (cc:CreditCard)
RETURN cc.id as id,cc.number as number,cc.name as name,
   cc.valid_from as valid_from,cc.valid_to as valid_to
UNION
MATCH (dc:DebitCard)
RETURN dc.id as id,dc.number as number,dc.name as name,
   dc.valid_from as valid_from,dc.valid_to as valid_to

MATCH (cc:CreditCard)
RETURN cc.id as id,cc.number as number,cc.name as name,
   cc.valid_from as valid_from,cc.valid_to as valid_to
UNION ALL
MATCH (dc:DebitCard)
RETURN dc.id as id,dc.number as number,dc.name as name,
   dc.valid_from as valid_from,dc.valid_to as valid_to

LIMIT和SKIP子句

        过滤或限制查询返回的行数。LIMIT返回前几行，SKIP忽略前几行。

LIMIT

SKIP

前2行

MATCH (n)
RETURN n
LIMIT 2

忽略前2行

MATCH (n)
RETURN n SKIP 2

MERGE-合并

• 创建节点，关系和属性

• 为从数据库检索数据

MERGE命令是CREATE命令和MATCH命令的组合。

MERGE = CREATE + MATCH

如果存在，则返回结果，不存在，则创建新的节点/关系并返回结果。

MERGE (:
{
   :
   .....
   :
})

语法说明：

语法元素	描述
MERGE	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是节点或关系的名称。
	它是节点或关系的标签名称。
	它是节点或关系的属性名称。
	它是节点或关系的属性值。
：	使用colon（:)运算符来分隔节点或关系的属性名称和值。

创建具有属性：Id，Name的Profile节点

MERGE (gp2:GoogleProfile2{ Id: 201402,Name:"Nokia"})

创建具有相同属性的同一个Profile节点：Id，Name。

MERGE (gp2:GoogleProfile2{ Id: 201402,Name:"Nokia"})

检索所有Profile节点详细信息并观察结果

MATCH  (gp2:GoogleProfile2) 
RETURN gp2.Id,gp2.Name

NULL值

        Neo4j CQL将空值视为对节点或关系的属性的缺失值或未定义值。当我们创建一个具有现有节点标签名称但未指定其属性值的节点时，它将创建一个具有NUL属性值的新节点。

MATCH (e:Employee) 
WHERE e.id IS NOT NULL
RETURN e.id,e.name,e.sal,e.deptno

IN操作符

        与SQL一样，Neo4j CQL提供了一个IN运算符。 以便为CQL命令提供值的集合。

MATCH (n:Person)
WHERE n.name IN ["Carrie-Anne Moss", "Lilly Wachowski"]
RETURN n;

2、ID属性

        在Neo4j中，“Id”是节点和关系的默认内部属性。 这意味着，当我们创建一个新的节点或关系时，Neo4j数据库服务器将为内部使用分配一个数字。 它会自动递增。相当于Mysql中的自动主键。

CREATE (tweet:Tweet{message:"Hello"})

MATCH (tweet:Tweet{message:"Hello"})
RETURN tweet

注意 

• 节点的Id属性的最大值约为35亿。
• Id的最大值关系的属性的大约35亿。

索引

        Neo4j SQL支持节点或关系属性上的索引，以提高应用程序的性能。

• Create Index 创建索引
• Drop Index 丢弃索引

1.创建索引

CREATE INDEX ON : ()

CREATE INDEX ON :Customer (name)

2.丢弃索引

DROP INDEX ON : ()

DROP INDEX ON :Customer (name)

3.复合索引

create index on:Person(age,gender)

4.全文索引

        常规索引只能对字符串进行精确匹配或前后缀索引，而全文索引可以匹配字符串任何位置的词语。使用db.index.fulltext.createNodeIndex 和 db.index.fulltext.createRelationshipIndex可以分别为节点和关系创建全文索引。在创建索引时，必须指定唯一的名称，用于查询和删除索引时要引用。

call db.index.fulltext.createNodeIndex("索引名",[Label,Label],[属性,属性])

5.查看索引

call db.indexes 或:schema

唯一索引

        为了防止重复，设置唯一约束。

• 避免重复记录
• 强制执行数据完整性规则

创建唯一索引

CREATE CONSTRAINT ON (变量:) ASSERT 变量. IS UNIQUE

语法元素	描述
CREATE CONSTRAINT ON	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是节点或关系的标签名称。
ASSERT	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是节点或关系的属性名称。
IS UNIQUE	它是一个Neo4j CQL关键字，通知Neo4j数据库服务器创建一个唯一约束。

CREATE CONSTRAINT ON (cc:CreditCard) ASSERT cc.number IS UNIQUE

删除唯一索引

DROP CONSTRAINT ON () ASSERT IS UNIQUE

语法元素	描述
DROP CONSTRAINT ON	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是节点或关系的标签名称。
ASSERT	它是一个Neo4j CQL关键字。
	它是节点或关系的属性名称。
IS UNIQUE	它是一个Neo4j CQL关键字，通知Neo4j数据库服务器创建一个唯一约束。

DROP CONSTRAINT ON (cc:CreditCard) ASSERT cc.number IS UNIQUE

查看约束

call db.constraints

#或

:schema

DISTINCT

        像SQL中的distinct关键字，返回的是所有不同值。

MATCH (n:Person)
RETURN DISTINCT (n.name)

3、 常用函数

函数	用法
String字符串	它们用于使用String字面量
Aggregation聚合	它们用于对CQL查询结果执行一些聚合操作
Relationship关系	他们用于获取关系的细节，如startnode, endnode等

字符串函数

功能	描述
UPPER	它用于将所有字母更改为大写字母
LOWER	它用于将所有字母改为小写字母
SUBSTRING	它用于获取给定String的子字符串
REPLACE	它用于替换一个字符串的子字符串

MATCH (e)
RETURN id(e), e.name, substring(e.name, 0, 2)

AGGREGATION-聚合

聚集功能	描述
COUNT	它返回由MATCH命令返回的行数
MAX	它从MATCH命令返回的一组行返回最大值
MIN	它返回由MATCH命令返回的一组行的最小值
SUM	它返回由MATCH命令返回的所有行的求和值
AVG	它返回由MATCH命令返回的所有行的平均值

MATCH (e:Employee) RETURN COUNT(*)

关系函数

功能	描述
STARTNODE	它用于知道关系的开始节点
ENDNODE	它用于知道关系的结束节点
ID	它用于知道关系的ID
TYPE	它用于知道字符串表示中的一个关系的TYPE

STARTNODE ()
ENDNODE ()

可以是来自Neo4j数据库的节点或关系的属性名称。

MATCH (a)-[movie:ACTION_MOVIES]->(b) 
RETURN STARTNODE(movie)
MATCH (a)-[movie:ACTION_MOVIES]->(b) 
RETURN ENDNODE(movie)

ID和TYPE关系函数来检索关系的Id和类型详细信息。

MATCH (a)-[movie:ACTION_MOVIES]->(b) 
RETURN ID(movie),TYPE(movie)

shortestPath 查询最短路径

应用理论：6层关系理论：任何两个事物之间的关系都不会超过6层 查询最短路径的必要性 allShortestPaths [*..n] 用于表示获取n层关系

match p = shortestpath((:hero{name:"孙尚香"})-[*..3]-(:hero{name:"武则天"})) return p
match p = allshortpath((:hero{name:"孙尚香"})-[*..3]-(:hero{name:"武则天"})) return p

正则

(n)-->(m)
Relationship from n to m.
(n)-[*1..5]->(m)
Variable length path of between 1 and 5 relationships
from n to m.

collect

查询如下3个表的全部内容：哪些公司卖哪些货？

MATCH (s:Supplier)-->(:Product)-->(c:Category)
RETURN s.companyName as Company, collect(distinct c.categoryName) as Categories

collect(distinct c.categoryName) 单独对c.categoryName去重

4、数据库备份

docker neo4j备份与加载

5.导出与导入

1.数据库导出

neo4j-admin dump --database= --to=

2.数据库导入

neo4j-admin load --from= --database= [--force]

6、调优

两个命令：

• Explain :解释机制，加入该关键字的Cypher语句可以分析其执行过程。
• Profile：画像机制，了解执行计划详细与查询的结果

profile match (p:Person) return p

7、事务

Neo4j支持ACID特性

• 所有对Neo4j数据库的数据修改操作都必须封装在事务中
• READ_COMMITTED默认的事务级别。
• 死锁保护已经内置到核心事务管理。
• 除特殊说明，Neo4j的API操作都是线程安全的，Neo4j数据库的操作也就没有必要使用外部的同步方法。

四、使用

一、原生API

        
            org.neo4j
            neo4j
            3.5.5
        

        
        
            org.neo4j
            neo4j-ogm-bolt-driver
            3.2.14
        

package com.lean.neo4j.test;

import org.apache.commons.collections4.MapUtils;
import org.apache.commons.lang3.time.StopWatch;
import org.neo4j.driver.v1.*;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

// Neo4j Server（服务器模式）
//嵌入式模式
public class Neo4jServerMain {

    private static final Integer DATA_SIZE = 10000;

    public static void main(String[] args) {
//        inertNeo4j();
        queryData();
    }

    /**
     * 查询
     */
    public static void  queryData(){
        Driver driver = GraphDatabase.driver("bolt://localhost:7687", AuthTokens.basic("neo4j", "123456"));
        Session session = driver.session();
        String cql = "MATCH p=shortestPath((n:backPerson {userName:$startName})-[*]-(n2:backPerson {userName:$endName} )) RETURN p";
//        String cql = "MATCH (n1:backPerson)-[r]->(n2:backPerson) RETURN r, n1, n2 LIMIT 25";
        StatementResult result = session.run(cql, Values.parameters("startName", "user1939", "endName", "user1921"));
//        StatementResult result = session.run(cql);
        while (result.hasNext()) {
            Record record = result.next();
            System.out.println(record.toString());
        }
        session.close();
        driver.close();
    }

    /**
     * 测试手动插入数据以及维护关系
     */
    private static void inertNeo4j() {
        // 构造数据， 数据和pg 库里面的数据一样
        List> datas = generateData();

        Driver driver = GraphDatabase.driver("bolt://localhost:7687", AuthTokens.basic("neo4j", "123456"));
        Session session = driver.session();

        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        stopWatch.start();
        // 手动create to neo4j
        String createCQLTemplate = "create (n:backPerson {cardNum: '$cardNum', userName: '$userName', transferCardNum: '$transferCardNum', transferAmount: '$transferAmount'})";
        datas.forEach(data -> {
            String createCQL = createCQLTemplate.replace("$cardNum", MapUtils.getString(data, "cardNum"))
                    .replace("$userName", MapUtils.getString(data, "userName"))
                    .replace("$transferCardNum", MapUtils.getString(data, "transferCardNum"))
                    .replace("$transferAmount", MapUtils.getString(data, "transferAmount"));
            session.run(createCQL);
        });
        System.out.println("插入成功耗时： " + stopWatch.getTime() + " ms");
        // 手动维护关系
        String mergeCQLTemplate = "match (a:backPerson{cardNum: '$cardNum1'}), (b:backPerson{cardNum: '$cardNum2'}) MERGE(a)-[:TRANSFER{transferAmount: '$transferAmount'}]->(b)";
        datas.forEach(data -> {
            String mergeCQL = mergeCQLTemplate.replace("$cardNum1", MapUtils.getString(data, "cardNum"))
                    .replace("$cardNum2", MapUtils.getString(data, "transferCardNum"))
                    .replace("$transferAmount", MapUtils.getString(data, "transferAmount"));
            session.run(mergeCQL);
        });
        stopWatch.stop();
        System.out.println("转换关系成功，耗时： " + stopWatch.getTime() + " ms");

        // close resource
        session.close();
        driver.close();
    }



    private static List> generateData() {
        List> datas = new ArrayList<>(DATA_SIZE);
        Map tmpMap = null;
        for (int i = 0; i < DATA_SIZE; i++) {
            tmpMap = new HashMap<>();
            datas.add(tmpMap);
            tmpMap.put("cardNum", i);
            tmpMap.put("userName", "user" + i);
            tmpMap.put("transferCardNum", (i + 1) % 10000);
            tmpMap.put("transferAmount", i);
        }
        return datas;
    }
}

二、SpringBoot整合Neo4j

文档地址：Spring Data Neo4j

springboot 2.7 Neo4j

pom

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-data-neo4j

添加配置

spring:
  neo4j:
    uri: bolt://localhost:7687
    authentication:
      username: neo4j
      password: 123456
    #database: yourDatabase

注解

@Node：应用于类级别以指示此类是映射到数据库的候选者。
@Id：应用于字段级别以标记用于标识目的的字段。
@GeneratedValue：在字段级别应用，@Id以指定应如何生成唯一标识符。
@Property：应用于字段级别以修改从属性到特性的映射。
@CompositeProperty：在字段级别应用于应作为复合读回的 Map 类型的属性。请参阅复合属性。
@Relationship：应用于字段级别以指定关系的详细信息。
@DynamicLabels：应用于字段级别以指定动态标签的来源。
@RelationshipProperties：应用于类级别以指示此类作为关系属性的目标。
@TargetNode: 应用在注解为 的类的某个字段上@RelationshipProperties，从另一端的角度来标记该关系的目标。

package com.lean.neo4j.entity;

import lombok.Data;
import org.springframework.data.annotation.Version;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.*;
import org.springframework.data.neo4j.core.support.UUIDStringGenerator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Data
@Node("Movie")
public class Movie {

    @Id
    @GeneratedValue
//    @GeneratedValue(UUIDStringGenerator.class)
    private Long id;

    //支持乐观锁定
    //判断这个实体是新的还是之前已经持久化过。
    //@Version
    private  String title;

    //映射属性
    @Property("tagline")
    private  String description;

    //INCOMING  指向自己
    //OUTGOING  指向别人

    //动态关系 指向自己
    @Relationship(type = "ACTED_IN", direction = Relationship.Direction.INCOMING)
    private List actorsAndRoles = new ArrayList<>();

    //关系 指向别人
    @Relationship(type = "DIRECTED", direction = Relationship.Direction.INCOMING)
    private List directors = new ArrayList<>();

    public Movie(String title, String description) {
        this.title = title;
        this.description = description;
    }
}

package com.lean.neo4j.entity;

import lombok.Data;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.GeneratedValue;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Id;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Node;

@Data
@Node("Person")
public class Person {

    @Id
    @GeneratedValue
//    @GeneratedValue(value = MyIdGenerator2.class)
//    @GeneratedValue(generatorRef = "myIdGenerator")
    private Long id;

    private  String name;

    private  Integer born;

    public Person(Integer born, String name) {
        this.born = born;
        this.name = name;
    }

    public Integer getBorn() {
        return born;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

}

package com.lean.neo4j.entity;

import lombok.Data;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.RelationshipId;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.RelationshipProperties;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.TargetNode;

import java.util.List;
@Data
@RelationshipProperties
public class Roles {

    @RelationshipId
    private Long id;

    private final List roles;

    @TargetNode
    private  Person person;

    public Roles(Person person, List roles) {
        this.person = person;
        this.roles = roles;
    }

    public List getRoles() {
        return roles;
    }
}

package com.lean.neo4j.entity;

import org.springframework.data.neo4j.core.Neo4jClient;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.IdGenerator;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Neo4jClient based ID generator
 */
@Component
class MyIdGenerator implements IdGenerator {

    private final Neo4jClient neo4jClient;

    public MyIdGenerator(Neo4jClient neo4jClient) {
        this.neo4jClient = neo4jClient;
    }

    @Override
    public String generateId(String primaryLabel, Object entity) {
        return neo4jClient.query("YOUR CYPHER QUERY FOR THE NEXT ID")
                .fetchAs(String.class).one().get();
    }
}

package com.lean.neo4j.entity;

import org.springframework.data.neo4j.core.schema.IdGenerator;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * 自定义自增主键
 */
public class MyIdGenerator2 implements IdGenerator {

    private final AtomicInteger sequence = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public String generateId(String primaryLabel, Object entity) {
        return StringUtils.uncapitalize(primaryLabel) +
                "-" + sequence.incrementAndGet();
    }
}

package com.lean.neo4j.entity;


import org.springframework.data.neo4j.core.schema.GeneratedValue;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Id;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Node;

@Node
public class SystemEntity {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    private String name;
    public SystemEntity() {
    }
    public Long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

1.Neo4jTemplate 操作

@Autowired
    private Neo4jTemplate neo4jTemplate;

    @Test
    void TestNoRepository() {
        // 删除所有节点和关系（删除节点会响应删除关联关系），避免后续创建节点重复影响
        neo4jTemplate.deleteAll(Movie.class);

        neo4jTemplate.deleteAll(Person.class);

        // 创建节点
        Movie movie = new Movie("流浪地球", "是由中国电影股份有限公司、北京京西文化旅游股份有限公司、郭帆文化传媒（北京）有限公司、北京登峰国际文化传播有限公司联合出品，由郭帆执导，吴京特别出演、屈楚萧、赵今麦、李光洁、吴孟达等领衔主演的科幻冒险电影");
        // 添加关系
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1994, "刘启"), Collections.singletonList("初级驾驶员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(2002, "刘培强"), Collections.singletonList("中国航天员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1952, "韩子昂"), Collections.singletonList("高级驾驶员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(2002, "韩朵朵"), Collections.singletonList("初中生")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1981, "王磊"), Collections.singletonList("救援队队长")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1991, "李一一"), Collections.singletonList("技术观察员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1974, "何连科"), Collections.singletonList("救援队队员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1991, "Tim"), Collections.singletonList("中美混血儿")));
        movie.getDirectors().add(new Person(1974, "吴京"));
        // 存入图数据库持久化
        neo4jTemplate.save(movie);

        // 查询 操作 两种方式

        // 1.手写cypherQuery  toExecutableQuery

        // 2.调用neo4jTemplate提供的方法.

        List personList = neo4jTemplate.findAll(Person.class);
        System.out.println(personList);
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("usedName", "王磊");
        QueryFragmentsAndParameters parameters = new QueryFragmentsAndParameters("MATCH (n:Person) where n.name = $usedName return n",map);
        Person person = neo4jTemplate.toExecutableQuery(Person.class, parameters).getSingleResult().get();
        System.out.println(person);

        // 3. 通过属性关系查询节点
        map = new HashMap<>();
        map.put("roles",Collections.singletonList("救援队队员"));
        // 方法1.使用toExecutableQuery查询
        parameters = new QueryFragmentsAndParameters("MATCH (n:Person) -[relation:ACTED_IN]-> (m:Movie) WHERE relation.roles = $roles RETURN n",map);
        Optional role = neo4jTemplate.toExecutableQuery(Person.class, parameters).getSingleResult();
        System.out.println(role);

        // 方法2.使用findOne查询
        role = neo4jTemplate.findOne("MATCH (person:Person) -[relation:ACTED_IN]-> (movie:Movie) WHERE relation.roles = $roles RETURN person",map,Person.class);
        System.out.println(role);

        Long userId = person.getId();
        // 更新
        person.setName("王磊2");
        neo4jTemplate.save(person);

        Optional person2 = neo4jTemplate.findById(userId, Person.class);
        System.out.println(person2);

    }

2.继承Neo4jRepository

@Repository
public interface MovieRepository extends Neo4jRepository {
    //@Query("MATCH (n:Movie) WHERE id = $0 RETURN n")
    Movie findMovieById(Long id);
    Movie findMovieByTitle(String title);
}

import com.lean.neo4j.entity.Person;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface PersonRepository extends Neo4jRepository {
    Person findPersonEntityByName(String name);
}

package com.lean.neo4j.mapper;

import com.lean.neo4j.entity.SystemEntity;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.data.neo4j.repository.query.Query;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.stereotype.Repository;
@Repository
public interface SystemRepository extends Neo4jRepository {

    @Query("MATCH (a),(b) WHERE id(a)=$from and id(b)=$to MERGE (a)-[:invoke]->(b)")
    void addInvokeRelation(@Param("from") Long from, @Param("to") Long to);

    @Query("MATCH (a),(b) WHERE id(a)=$from and id(b)=$to MERGE (a)-[:consume]->(b)")
    void addConsumeRelation(@Param("from") Long from, @Param("to") Long to);

    @Query("MATCH (a),(b) WHERE id(a)=$from and id(b)=$to MERGE (a)-[:produce]->(b)")
    void addProduceRelation(@Param("from") Long from, @Param("to") Long to);

    @Query("MATCH (n:SystemEntity) where id=$id RETURN n")
    SystemEntity findSystemById(@Param("id") Long id);

    //等价写法@Query("MATCH (n:SystemEntity {name: $name}) RETURN n")
    @Query("MATCH (n:SystemEntity) where n.name=$name RETURN n")
    SystemEntity findSystemByName(@Param("name") String name);

    @Query("MATCH (a:SystemEntity{id:$from})-[r:invoke]-(b:SystemEntity{id:$to}) DELETE r")
    void deleteConsumeRelation(@Param("from") Long from, @Param("to") Long to);
}

    @Autowired
    private MovieRepository movieRepository;
    @Autowired
    private PersonRepository personRepository;

/**
     * 使用repository操作图数据
     */
    @Test
    void testByRepository() {
        // 删除所有节点和关系（删除节点会响应删除关联关系），避免后续创建节点重复影响
        movieRepository.deleteAll();
        personRepository.deleteAll();
        // 创建节点
        Movie movie = new Movie("流浪地球", "是由中国电影股份有限公司、北京京西文化旅游股份有限公司、郭帆文化传媒（北京）有限公司、北京登峰国际文化传播有限公司联合出品，由郭帆执导，吴京特别出演、屈楚萧、赵今麦、李光洁、吴孟达等领衔主演的科幻冒险电影");
        // 添加关系
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1994, "刘启"), Collections.singletonList("初级驾驶员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(2002, "刘培强"), Collections.singletonList("中国航天员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1952, "韩子昂"), Collections.singletonList("高级驾驶员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(2002, "韩朵朵"), Collections.singletonList("初中生")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1981, "王磊"), Collections.singletonList("救援队队长")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1991, "李一一"), Collections.singletonList("技术观察员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1974, "何连科"), Collections.singletonList("救援队队员")));
        movie.getActorsAndRoles().add(new Roles(new Person(1991, "Tim"), Collections.singletonList("中美混血儿")));
        movie.getDirectors().add(new Person(1974, "吴京"));
        // 存入图数据库持久化
        neo4jTemplate.save(movie);

        // 查询
        Person person = personRepository.findPersonEntityByName("刘启");
        System.out.println(JSON.toJSONString(person));
        Movie movie1 = movieRepository.findMovieByTitle("流浪地球");
        System.out.println(JSON.toJSONString(movie1));

        Movie movie2 = movieRepository.findMovieById(movie.getId());
        System.out.println(JSON.toJSONString(movie2));

        // 注意：repository的save方法【对应的实体若id一致】则为修改，否则为新建。
        person.setBorn(1997);
        personRepository.save(person);
        person = personRepository.findPersonEntityByName("刘启");
        System.out.println(person);
    }

@Autowired
    private SystemRepository systemRepository;

    @Test
    public void addSystemNode() {

        systemRepository.deleteAll();

        SystemEntity systemEntity = new SystemEntity();
        systemEntity.setName("系统A"); // 45
        systemRepository.save(systemEntity);
        System.out.println("系统A" + "----------" + systemEntity.getId());

        SystemEntity systemEntity1 = new SystemEntity();
        systemEntity1.setName("系统B");//  46
        systemRepository.save(systemEntity1);
        System.out.println("系统B" + "----------" + systemEntity1.getId());

        SystemEntity systemEntity2 = new SystemEntity();
        systemEntity2.setName("系统C");//  47
        systemRepository.save(systemEntity2);
        System.out.println("系统C" + "----------" + systemEntity2.getId());

        SystemEntity systemEntity3 = new SystemEntity();
        systemEntity3.setName("系统D");//  48
        systemRepository.save(systemEntity3);
        System.out.println("系统D" + "----------" + systemEntity3.getId());

        SystemEntity systemEntity4 = new SystemEntity();
        systemEntity4.setName("系统E");// 49
        systemRepository.save(systemEntity4);
        System.out.println("系统E" + "----------" + systemEntity4.getId());

        SystemEntity systemEntity5 = new SystemEntity();
        systemEntity5.setName("系统F");//  50
        systemRepository.save(systemEntity5);
        System.out.println("系统F" + "----------" + systemEntity5.getId());
    }

    @Test
    public void addInvokeRelation() {
        systemRepository.addInvokeRelation(45L, 46L);
        systemRepository.addInvokeRelation(45L, 47L);
        systemRepository.addInvokeRelation(48L, 45L);
        systemRepository.addInvokeRelation(48L, 47L);
        systemRepository.addInvokeRelation(48L, 47L);
    }

    @Test
    public void addConsumeRelation() {
        systemRepository.addConsumeRelation(49L, 50L);
        systemRepository.addConsumeRelation(48L, 49L);
    }

    /**
     * 删除指定节点直接的关系 DELETE ,,
     */
    @Test
    public void deleteConsumeRelation2() {
        Long from = 48L, to = 45L;
        systemRepository.deleteConsumeRelation(from, to);
    }

    @Test
    public void addProduceRelation() {
        Long from = 45L, to = 50L;
        systemRepository.addProduceRelation(from, to);
    }

    @Test
    public void findSystemById() {
        Long id = 45L;
        SystemEntity systemEntity = systemRepository.findSystemById(id);
        System.out.println(JSON.toJSONString(systemEntity));
    }

    @Test
    public void getAllSystemNode() {
        Iterable systemEntities = systemRepository.findAll();
        for (SystemEntity systemEntity : systemEntities) {
            System.out.println("查询所有的节点为：" + JSON.toJSONString(systemEntity));
            System.out.println(JSON.toJSONString(systemEntity));
        }
    }

参考来源：官方网址