- Nodes(节点)
图谱的基本单位主要是节点和关系,他们都可以包含属性,一个节点就是一行数据,一个关系也是一行数据,里面的属性就是数据库里面的row里面的字段。
除了属性之外,关系和节点还可以有零到多个标签,标签也可以认为是一个特殊分组方式。
- Relationships(关系)
关系的功能是组织和连接节点,一个关系连接2个节点,一个开始节点和一个结束节点。当所有的点被连接起来,就形成了一张图谱,通过关系可以组织节点形成任意的结构,比如list,tree,map,tuple,或者更复杂的结构。关系拥有方向进和出,代表一种指向。
(3) Properties(属性)
属性非常类似数据库里面的字段,只有节点和关系可以拥有0到多个属性,属性类型基本和java的数据类型一致,分为 数值,字符串,布尔,以及其他的一些类型,字段名必须是字符串。
- Labels(标签)
标签通过形容一种角色或者给节点加上一种类型,一个节点可以有多个类型,通过类型区分一类节点,这样在查询时候可以更加方便和高效,除此之外标签在给属性建立索引或者约束时候也会用到。label名称必须是非空的unicode字符串,另外lables最大标记容量是int的最大值,近似21亿。
- Traversal(遍历)
查询时候通常是遍历图谱然后找到路径,在遍历时通常会有一个开始节点,然后根据cpyher提供的查询语句,遍历相关路径上的节点和关系,从而得到最终的结果。
- Paths(路径)
路径是一个或多个节点通过关系连接起来的产物,例如得到图谱查询或者遍历的结果。
- Schema(模式,类似存储数据的结构)
neo4j是一个无模式或者less模式的图谱数据库,像mongodb,solr,lucene或者es一样,你可以使用它不需要定义任何schema,
- Indexes(索引)
遍历图通过需要大量的随机读写,如果没有索引,则可能意味着每次都是全图扫描,这样效率非常低下,为了获得更好的性能,我们可以在字段属性上构建索引,这样任何查询操作都会使用索引,从而大幅度提升seek性能,
构建索引是一个异步请求,并不会立刻生效,会再后台创建直至成功后,才能最终生效。如果创建失败,可以重建索引,先删除索引,在创建即可,然后从log里面找出创建失败的原因然后分析。
- Constraints(约束)
约束可以定义在某个字段上,限制字段值唯一,创建约束会自动创建索引。
cypher是neo4j官网提供的声明式查询语言,非常强大,用它可以完成任意的图谱里面的查询过滤。我现在准备探索一下neo4j的cypher查询的一些基本概念和语法。
参考链接Graph database concepts
Node语法
- () 代表匹配任意一个节点
- (node1) 代表匹配任意一个节点,并给它起了一个别名
- (:Label) 代表查询一个类型的数据
- (person:Label) 代表查询一个类型的数据,并给他起了一个别名
- (person:Label {name: "小王"}) 查询某个类型下,节点属性满足某个值的数据
- (person:Label {name:"小王", age:23}) 节点的属性可以同时存在多个,是一个AND的关系
关系语法
关系用一对一组成,关系分有方向的进和出,如果是无方向就是金河出都查询。
- --> 指向一个节点
- -[role]-> 给该关系加个别名
- -[:acted_in]-> 访问某一类关系
- -[role:acted_in] -> 访问某一类关系,并加了别名
- -[role:acted_in{roles:["neo","Hadoop"]}]-> 访问某一类关系下的某个属性的关系的数据
模式语法
模式语法是节点和关系查询语法的结合,通过模式语法我们可以进行我们想要的任意复杂的查询。
(p1: Person:Actor {name:"tom"})-[role:acted_in {roles:["neo","actor"]}]-(m1:Movie {title:"water"})
模式变量
为了增加模块化和减少重复,cypher允许把模式的结果指定在一个变量或者别名中,方便后续使用或操作。
path = (: Person) - [: ACTED_IN] -> (:Movie)
path是结果集的抽象封装,有多个函数可以直接从path里面提取数据如:
nodes(path): 提取所有的节点
rels(path) : 提取所有的关系 和 relationships(path)相等
length(path) :获取路径的长度
条件
cypher 语句也是由多个关键词组成,像SQL
select name, count(*) from talbe where age=24 group by name having count(*) >2 order by count(*) desc
多个关键词组成的语法,cypher也非常类似,每个关键词会执行一个特定的task来处理数据
match :查询的主要关键词
create : 类似SQL里面的insert
filter, project,sort,page等都有相应的功能语句
通过组合上面的一些语句,我们可以写出非常强大复杂的语法,来查询我们需要检索的内容,cypher 会自动解析语法并优化执行。
一些实际的查询用法例子
查询
match (p: Person) return p; 查询Person类型的所有数据
match (p: Person {name:"sun"}) return p; 查询名字等于sun的人
match( p1: Person {name:"sun"} )-[rel:friend]->(p2) return p2.name , p2.age 查询sun的朋友的名字和年龄
match (old) ... create (new) create (old)-[rel:dr]->(new) return new 对已经存在的节点和新建的节点建立关系
筛选过滤
cypher过滤也是用的和SQL一样的关键词where
match (p1 : Person) where p1.name = "sun" return p1;
等同于下面的
match (p1:Person{name:"sun"}) return p1
注意where条件里面支持and,or ,xor,not等boolean运算符,在json串里面都是and,除此之外,where条件还支持正则查询。
match (p1: Person)-[r:friend]->(p2: Person)
where p1.name=~"K.+" or p2.age=24 or "neo" in r.rels
return p1,r,p2
关系过滤匹配使用not
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m)WHERE NOT (p)-[:DIRECTED]->()RETURN p,m
结果集返回
MATCH (p:Person)RETURN p, p.name AS name, upper(p.name), coalesce(p.nickname,"n/a") AS nickname, { name: p.name, label:head(labels(p))} AS person
结果集返回做去重
match (n) return distinct n.name;
聚合函数
cypher支持count,sum,avg,min,max
match (: Person) return count(*)
聚合的时候null会被跳过 count 语法 支持 count( distinct role )
MATCH (actor:Person)-[:ACTED_IN]->(movie:Movie)<-[:DIRECTED]-(director:Person)RETURN actor,director,count(*) AS collaborations
排序和分页
MATCH (a:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie)RETURN a,count(*) AS appearancesORDER BY appearances DESC SKIP 3 LIMIT 10;
收集聚合结果
MATCH (m:Movie)<-[:ACTED_IN]-(a:Person)
RETURN m.title AS movie, collect(a.name) AS cast, count(*) AS actors
union 联合
支持两个查询结构集一样的结果合并
MATCH (actor:Person)-[r:ACTED_IN]->(movie:Movie)
RETURN actor.name AS name, type(r) AS acted_in, movie.title AS title
UNION (ALL)
MATCH (director:Person)-[r:DIRECTED]->(movie:Movie)
RETURN director.name AS name, type(r) AS acted_in, movie.title AS title
10, with
with语句给cypher提供了强大的pipeline能力,可以一个或者query的输出,或者下一个query的输入 和return语句非常类似,唯一不同的是,with的每一个结果,必须使用别名标识。
通过这个功能,我们可以轻而易举的做到在查询结果里面在继续嵌套查询。
MATCH (person:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie)
WITH person, count(*) AS appearances, collect(m.title) AS movies
WHERE appearances > 1RETURN person.name, appearances, movies
注意在SQL里面,我们想过滤聚合结果,需要使用having语句但是在cypher里面我们可以配合with语句使用 where关键词来完成过滤
11,添加约束或者索引
唯一约束(使用merge来实现) CREATE CONSTRAINT ON (movie:Movie) ASSERT movie.title IS UNIQUE
添加索引(在图谱遍历时,快速找到开始节点),大幅提高查询遍历性能 CREATE INDEX ON :Actor(name)
添加测试数据:
CREATE (actor:Actor { name:"Tom Hanks" }),(movie:Movie { title:'Sleepless IN Seattle' }),
(actor)-[:ACTED_IN]->(movie);
使用索引查询:
MATCH (actor:Actor { name: "Tom Hanks" })RETURN actor;