图数据库与Neo4j入门指南

学习目标

本文的学习目标是探索图数据库及其用途。将通过Neo4j来了解如何创建图数据库架构，并探索Neo4j的一些基本功能。

目录

• 什么是图？
• 什么是Neo4j及其用途？
• 开始使用Neo4j
• 使用Neo4j创建图数据库
• 4.1 在图数据库中创建节点
• 4.2 在图数据库中创建关系
• 结论

什么是图？

在图数据库中，图表示一系列节点和这些节点之间的关系。节点可以被视为现实世界中的对象。例如，一个人、一个国家、一本书或一个电影标题可以被视为一个节点。这些节点通过一个或多个（通常是多个）节点通过某些关系连接。考虑下面的图像，有一个样本节点和关系图。

圆圈代表节点，箭头代表它们之间的关系。请注意，这些箭头代表方向。在案例中，只包括了单向链接，而双向或自链接在图数据库中也是可能的。人（纳伦德拉·莫迪先生）、印度国旗（代表印度）、政治家和总理是节点。这些节点之间总共有5个链接或关系。以下是可以从图中得出的节点和关系。

• 纳伦德拉·莫迪先生居住在印度。
• 纳伦德拉·莫迪先生是总理。
• 印度的总理。
• 政治家可以成为总理。
• 纳伦德拉·莫迪先生担任政治家。

什么是Neo4j及其用途？

Neo4j是一个图数据库管理系统，用于构建原生图数据库，存储和管理数据关系，并能够提供快速查询。Neo4j的社区版是一个开源工具，遵循GPLv3许可。它有助于构建在图数据库中看到的节点和关系，以及额外的功能，如定义节点标签和属性。

节点标签 - 节点可以被赋予标签，这使能够将节点归入同一类别。例如，在前一个例子中，可以给纳伦德拉·莫迪先生贴上“人”的标签，或者给印度国旗贴上“国家”的标签。这些标签使能够通过查询更容易地搜索特定对象。

节点属性 - 属性是键值对，可以分配给节点或关系。在示例中，可以为纳伦德拉·莫迪先生的节点添加一个属性，键为“年龄”，值为“70”。对于印度节点，可以有印度的属性，如人口、GDP等，作为键值对。

现在，对图数据库、节点、关系和Neo4j功能有了相当的理解，让进一步学习如何使用Neo4j创建基本的图数据库。首先，需要从安装Neo4j Desktop社区版或企业版。可以免费获得企业版的开发者许可。下载应用程序后，按照以下步骤创建一个新项目并分配一个数据库来工作。

1. 创建一个新项目。
2. 在项目中创建一个新数据库。
3. 提供数据库的名称和密码，然后点击创建。
4. 启动数据库。

执行这些步骤后，可以看到控制台栏，可以开始编写Neo4j图查询。

可以通过编写查询来创建节点和关系来开始处理数据库。

‘CREATE’命令在图数据库中创建一个节点。最基本的节点是没有标签或属性的，这意味着它是一个空白或空节点。然而，这个节点将有一个ID，这是一个整数值。这个ID默认提供给每个创建的节点，并且是唯一的。可以使用查询创建一个空节点：

要创建一个带有标签的节点，可以使用冒号后跟标签名称来提供它。要创建一个带有‘政治家’标签的节点，可以使用查询：

还可以为节点提供多个标签。要提供多个标签，可以按照相同的模式继续写冒号后跟标签名称。要创建一个带有‘国家’、‘亚洲’和‘印度’标签的节点，可以使用查询：

如上所述，节点可以有一个或多个属性和标签。这些属性可以作为花括号中的键值对提供{key: value}。让创建一个标记为‘人’的节点，并为键‘name’提供属性‘纳伦德拉·莫迪先生’，70岁为键‘age’。

成功运行上述查询后，可以使用查询查看节点：

下图是查询输出，有4个节点。可以通过将鼠标悬停在它上面来查看特定节点的标签和属性。在图像中，可以看到节点ID 3的标签‘人’和属性‘name’和‘age’。

本节将展示如何在节点之间创建关系。这里有一个快速提示，用于清除数据库中的所有现有节点和关系；可以使用查询：

首先，让看看如何创建一个节点的自链接，表示节点之间的关系。将创建一个‘人’节点，并添加一个爱的关系到同一个节点，展示一个人的自爱。

让快速看一下这个查询。‘p’作为查询的引用变量名。请注意，可以在创建节点时添加这个引用变量，如前一节所示。给这个节点提供的标签是‘人’，一个‘name’属性，值为‘拉姆’。方括号内的内容代表试图定义的关系类型。箭头代表这种关系的方向。引用变量名有助于在查询末尾提到的地方分配这种关系。

还可以为给定的关系提供属性。考虑之前的节点，想要添加一个属性，键为‘since’，值为‘always’。

要定义两个不同节点之间的关系，可以创建两个节点，然后使用引用变量定义关系。让创建一个印度和她的总理之间的关系。注意，可以使用控制台中的shift enter同时编写多个查询。

• SQL，其次是No-SQL，是最广泛使用的数据库。
• 图数据库由单独的节点和称为关系的链接组成，这些链接定义了这些节点之间的关系。
• 节点可以包含标签、关系和属性，而关系需要定义方向，并且可以有可选的属性。
• Neo4j是一个图数据库，并且越来越受欢迎，用于大数据应用。
• 已经了解了如何开始使用Neo4j并构建第一个图数据库。