第 3 章 Neo4j 图数据库

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2023-12-01

这个章节将讲述Neo4j模型和行为的更多细节。

3.1. 节点

构成一张图的基本元素是节点和关系。在Neo4j中,节点和关系都可以包含属性。

节点经常被用于表示一些_实体_,但依赖关系也一样可以表示实体。

下面让我们认识一个最简单的节点,他只有一个属性,属性名是name,属性值是Marko:

3.2. 关系

节点之间的关系是图数据库很重要的一部分。通过关系可以找到很多关联的数据,比如节点集合,关系集合以及他们的属性集合。

一个关系连接两个节点,必须有一个开始节点和结束节点。

因为关系总是直接相连的,所以对于一个节点来说,与他关联的关系看起来有输入/输出两个方向,这个特性对于我们遍历图非常有帮助:

关系在任一方向都会被遍历访问。这意味着我们并不需要在不同方向都新增关系。

而关系总是会有一个方向,所以当这个方向对你的应用没有意义时你可以忽略方向。

特别注意一个节点可以有一个关系是指向自己的:

为了将来增强遍历图中所有的关系,我们需要为关系设置类型。注意 关键字 type 在这可能会被误解,你其实可以把他简单的理解为一个标签而已。

下面的例子是一个有两种关系的最简单的社会化网络图。

表 3.1. 使用到的关系和关系类型

功能

实现

get who a person follows

outgoing followsrelationships, depth one

get the followers of a person

incoming followsrelationships, depth one

get who a person blocks

outgoing blocksrelationships, depth one

get who a person is blocked by

incoming blocksrelationships, depth one

下面的放里是一个简单的文件系统,包括一些符号软链接:

根据你看到的,你在遍历的时候会用到关系的方向和关系的类型。

What

How

get the full path of a file

incoming filerelationships

get all paths for a file

incoming fileand symbolic linkrelationships

get all files in a directory

outgoing fileand symbolic linkrelationships, depth one

get all files in a directory, excluding symbolic links

outgoing filerelationships, depth one

get all files in a directory, recursively

outgoing fileand symbolic linkrelationships

3.3. 属性

节点和关系都可以设置自己的属性。

属性是由Key-Value键值对组成,键名是字符串。属性值是要么是原始值,要么是原始值类型的一个数组。比如+String+,+int+和i+int[]+都是合法的。

注意

null不是一个合法的属性值。 Nulls能代替模仿一个不存在的Key。

表 3.2. 属性值类型

Type

Description

Value range

boolean

true/false

byte

8-bit integer

-128to 127, inclusive

short

16-bit integer

-32768to 32767, inclusive

int

32-bit integer

-2147483648to 2147483647, inclusive

long

64-bit integer

-9223372036854775808to 9223372036854775807, inclusive

float

32-bit IEEE 754 floating-point number

double

64-bit IEEE 754 floating-point number

char

16-bit unsigned integers representing Unicode characters

u0000to uffff(0to 65535)

String

sequence of Unicode characters

如果要了解float/double类型的更多细节,请参考:Java Language Specification

3.4. 路径

路径由至少一个节点,通过各种关系连接组成,经常是作为一个查询或者遍历的结果。

最短的路径是0长度的像下面这样:

长度为1的路径如下:

3.5. 遍历(Traversal)

遍历一张图就是按照一定的规则,跟随他们的关系,访问关联的的节点集合。最多的情况是只有一部分子图被访问到,因为你知道你对那一部分节点或者关系感兴趣。

Neo4j提供了遍历的API,可以让你指定遍历规则。最简单的设置就是设置遍历是宽度优先还是深度优先。

想对遍历框架有一个深入的了解,请参考章节:tutorial-traversal。

想了解更多的Java代码范例,请参考章节:tutorials-java-embedded-traversal。

其他查询图的方式还有cypher-query-lang, Cypher和gremlin-plugin, Gremlin。

部分 II. 教程

教程这部分将指导我们如何建立你的环境并使用Neo4j进行开发。它将从最简单的Hello World到图数据库的高级应用逐一介绍。