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版本：1.0

原理学习

Neo4j 是目前主流的图数据库（graph database）产品，图数据库用于存在数据关系，更有利于关系的优化管理，存储和遍历节点和关系。

对于 Neo4j 管理员来说，需要掌握的知识点包括：

  • 图数据库核心思想
  • Neo4j 架构
  • 可视化管理：Neo4j Browser, Neo4j Desktop等
  • 高级管理技术：升级、客户端工具使用、日志管理、备份恢复、监控
  • 优化技术：负载均衡、集群
  • 安全技术：授权与认证，用户管理

概念​

什么是图数据库？​

使用过传统关系型数据库（例如：MySQL）的同学非常明确，一个数据库 大约等于 多个数据表+表之间的关系。而图数据库（Graph database）理解起来却没那么直观，首先要明确的是图数据库与图片没有关系，即它不是用来存储图片的，也不是以图片的形式存储数据的。

图. 关系型数据库 vs 图数据库

关系型数据库重点在于管理多个表，以及表中海量的数据，虽然名称为关系型，但实际上关系不是重点，重点是一行一行的数据。

图数据库恰恰相反，图数据库的重点是管理一对一对的关系。

可能有些同学有疑问，难道关系也需要用到数据库来管理？当然，看看下面的场景：

应用场景​

  • 社交领域：Facebook, Linkedin 分析每个用户的好友信息，进一步管理社交关系，实现好友推荐
  • 零售领域：零售商和电商平台构建商品之间的关系模型链（读读《啤酒与尿布》），便于做商品推荐
  • 金融领域：从用户手机通讯录或爬取社交关系，为用户构建一个关系网画像，便于风控和催收
  • 汽车制造领域：汽车制造商零部件供应商的关系图谱，有效降低单台汽车2万个零部件的供应链风险
  • 电信领域：电信运营商公司管理分布全球的复杂网络设施拓扑图，便于更有效的运维。
  • 知识图谱领域：企查查、天眼查等对于公司和人的关系的知识图谱，可以理解为关系搜索引擎。
  • 公共领域：类似新冠疫情患者出行轨迹的关系图谱，可以更好做出精准排查。

可见，图数据库就用来存储：人-人， 物-物， 人-物 之间的关系，用于推荐、知识图谱、效率等目的。

在内卷化及其严重的今天，通过对各行各业关系的研究和分析，获取知识，从其中挖潜“数据金矿”，不失为一种差异化竞争的途径。

如何存储数据？​

图数据库的数据存储相关概念有：节点（标签，属性），关系（关系，关系类型）。

以下图为例：

  • 一共有三个节点（两个 Person 节点，一个 Movie 节点），两个关系（两条边）
  • 一共两个关系类型：ACTED_IN 和 DIRECTED
  • 一共两个标签（节点类型或节点分组）：Person 和 Movie
  • Person 类型节点有两个属性：name 和 born
  • Movie 类型节点有两个属性：title 和 released
  • 关系类型 ACTED_IN 有一个属性 roles
  • 两个关系中有方向，也称之路径（Path）

学术上属性图的基本概念：一个属性图是由顶点（Vertex），边（Edge），标签（Lable），关系类型和属性（Property）组成的有向图。

数据库特征​

Neo4j 作为一个数据库管理系统，与其他数据库管理系统有非常类似的基本数据库定义

  • 数据库管理系统：Neo4j是一个数据库管理系统（DBMS），能够管理多个数据库。DBMS可以管理因果群集中的独立服务器或一组服务器。

  • 数据库：目录或文件夹内组织的文件的物理结构，具有与数据库相同的名称。从逻辑上讲，数据库是一个或多个图形的容器。

    Neo4j 4.2的默认安装包含两个数据库：

    • system-系统数据库，包含DBMS上的元数据和安全性配置。
    • neo4j-默认数据库，用于存储用户数据的数据库。

  • Graph：数据库中的数据模型，每个数据中只有一个Graph（图）

下面是数据库管理的命令：

命令描述
CREATE DATABASE name [企业版]创建并启动一个新的数据库。
DROP DATABASE name [企业版]删除（删除）现有数据库。
START DATABASE name启动已停止的数据库。
STOP DATABASE name关闭数据库。
SHOW DATABASE name显示特定数据库的状态。
SHOW DATABASES显示所有数据库的名称和状态。
SHOW DEFAULT DATABASE显示默认数据库的名称和状态。
:use neo4j;切换到 neo4j 库

安装​

Neo4j 是基于 Java 开发，因此运行它需要预先安装 JDK。

  • Linux：官方提供 rpm/deb 包的安装方式
  • Windows/macOS：官方提供了一键安装包
  • Docker：DockerHub上有一个官方的 Neo4j 映像

另外，官方提供无需安装的 Neo4j Aura 托管平台，让用户专注于在线使用。

集群​

参考官方文档：Clustering

仅企业版支持集群

Fabric​

Neo4j Fabric 类型视图的概念，使用单个Cypher查询在多个数据库中存储和检索数据的方法。

参考官方文档：Neo4j Fabric

认证与授权​

参考官方文档：Authentication and authorization

安全​

参考官方文档：Neo4j Security

监控与维护​

参考官方文档：Monitoring

性能​

参考官方文档：Performance