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Neo4j

Neo4j 是一个 高性能的 NoSQL 图数据库，它被用于 图数据库 等场景。Neo4j 是一个关系信息存储为一等实体的数据库技术，广泛用于知识图谱，社交关系链，商品推荐，IT架构，商品主数据等领域。

console

准备​

在参阅本文档使用 Neo4j 时，需要确保如下几点：

  • 应用是基于 Websoft9 安装的

  • 应用的用途符合 GPL-3.0 开源许可协议

  • 应用具备访问条件：配置域名 或 服务器安全组开启网外端口

入门指南​

初始化​

Websoft9 控制台安装 Neo4j 后，通过 "我的应用" 查看应用详情，在 "访问" 标签页中获取登录信息。

图形化管理​

Neo4j 提供了多种图形化工具，有基于 Web 的版本，也有支持 Windows, Linux, macOS 等 Desktop 版本。

Neo4j Browser 是开发人员与图形进行交互的工具。它是Neo4j数据库的企业版和社区版的默认界面。

  1. 本地浏览器访问 Neo4j Browser Neo4j Browser

  2. 选择【bolt://】的URL模式，输入用户名和密码 修改Neo4j密码

Pick neo4j:// for a routed connection, bolt:// for a direct connection to a DBMS. 选择 bolt:// 速度更快

  1. 系统登录到控制台，初始化安装完成 Neo4j 控制台

  2. 通过:【Database Information】>【server user add】 增加新用户 Neo4j 增加用户

  3. 通过:【Cloud Services】>【Clear local data】 退出 Neo4j Browser Neo4j 增加用户

命令行连接​

  1. 进入 Neo4j 容器所在的服务器，输入 cypher-shell 命令，并登录

    $cypher-shell
    username: neo4j
    password: *****
    Connected to Neo4j 4.1.0 at neo4j://localhost:7687 as user neo4j.
    Type :help for a list of available commands or :exit to exit the shell.
    Note that Cypher queries must end with a semicolon.
    neo4j@neo4j>

  2. 输入命令 CALL dbms.showCurrentUser(); 查看当前用户

    neo4j@neo4j> CALL dbms.showCurrentUser();
    +--------------------------+
    | username | roles | flags |
    +--------------------------+
    | "neo4j"  | admin  | []    |
    +--------------------------+
    1 row available after 22 ms, consumed after another 1 ms

用户管理​

Neo4j 提供了详细的 User and role management 功能（仅企业版支持）

# 显示所有用户
SHOW USERS;
CALL dbms.security.listUsers();

# 创建新用户，第三个参数表示 requridchangepassword 
CALL dbms.security.createUser('username','password',false);

# 删除用户
CALL dbms.security.deleteUser('username');

Cypher Shell​

Neo4j 提供了默认的命令行工具Cypher Shell，Cypher Shell用于运行查询和执行管理任务。它通过加密的二进制协议Bolt进行通信。

root@neo4j-test:~# cypher-shell
username: neo4j
password: *****
Connected to Neo4j 3.5.14 at bolt://localhost:7687 as user neo4j.
Type :help for a list of available commands or :exit to exit the shell.
Note that Cypher queries must end with a semicolon.
neo4j>

neo4j-admin​

Neo4j Admin is the primary tool for managing your Neo4j instance. It is a command-line tool that is installed as part of the product and can be executed with a number of commands. Some of the commands are described in more detail in separate sections.

配置选项​

管理维护​

修改密码​

修改密码只需登录服务器后运行一条命令即可：

下面的示例是将旧密码neo4j更改为新密码neo4j123：

echo "
ALTER CURRENT USER SET PASSWORD FROM 'neo4j' TO 'neo4j123';
" | cypher-shell -u neo4j  -p neo4j  -d system

找回密码​

Neo4j 官方提供 Password and user recovery 方案：

  1. 配置文件临时去掉验证（增加配置段 dbms.security.auth_enabled=false ）
  2. 设置密码，再复原配置文件

故障​

连接数据库报错？​

问题描述：Neo4j Browser 连接数据库报错。 原因分析：您的服务器对应的安全组端口没有开启（入规则），导致无法连接数据库

Roles 显示为空？​

Neo4j 社区版不支持 Roles，故显示为空

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

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

部署​

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