neo4j图数据库基本概念

简介：本文以电影关系图为例，解释neo4j图数据库中的基本概念

电影关系图

下图中的圆圈表示三个节点（node），每个节点都有表示类别的标签（label）和属性（properties），如：name、born、title、released，节点之间用单向箭头连接表示节点间的关系（relationships），如：ACTED_IN、DIRECTED

以下Cycher语句可生成上述图结构

CREATE (:Person:Actor {name: 'Tom Hanks', born: 1956})-[:ACTED_IN {roles: ['Forrest']}]->(:Movie {title: 'Forrest Gump'})<-[:DIRECTED]-(:Person {name: 'Robert Zemeckis', born: 1951})

节点 node

电影关系图中每一个圆圈都表示一个节点（node），每个节点表示一个实体，下面具体分析第一个节点

节点中的Person、Actor为节点的标签（label），能将有着相同标签的节点划分到同一个类中，类似于Java中类的概念。节点可拥有多个标签，标签间的关系类似于类间的关系（继承），本节点中Actor可看做是Person的子类；

name:'Tom Hanks' born:1956为节点的属性（properties），类似于Java类中的属性

java实现代码如下

public class Person{
    
    String name;
    long born;
}
class Actor extends Person{
    }

该节点可由以下Cypher语句生成

CREATE (:Person:Actor {name: 'Tom Hanks', born: 1956})

语句解释：

1. 创建节点所属的标签:Person、:Actor
2. 以键值对（key-value pairs）的形式声明属性，并大括号{}括起

关系 relationship

描述相互连接的始末节点间如何关联（describes how a connection between a source node and a target node are related），关系可以将节点构成链表（list）、树（tree）、图（map）、复合实体。

特点：

1. 有方向且单方向
2. 必须有一个类型（type）以定义是何种关系
   Must have a type (one type) to define (classify) what type of relationship it is.
3. 节点可以由指向自己的关系
4. 关系可以有属性

上图关系的类型（type）是ACTED_IN，属性为roles: ['Forrest']、performance: 5

Cypher语句为：

CREATE ()-[:ACTED_IN {roles: ['Forrest'], performance: 5}]->()

()表示节点

-[:ACTED_IN {roles: ['Forrest'], performance: 5}]->为声明关系的语句，键值对同样表示属性（properties）

属性 properties

属性是以键值对的形式描述节点（node）和关系（relationships）的数据

属性可以是各种数据类型，如：number、string或boolean；可以是存储同类数据的array或list，如：strings、numbers、bollean values

CREATE (:Example {a: 1, b: 3.14})  // 属性a存储integer类型的值1，属性b存储float类型的数据
CREATE (:Example {c: 'This is an example string', d: true, e: false})
CREATE (:Example {f: [1, 2, 3], g: [2.71, 3.14], h: ['abc', 'example'], i: [true, true, false]})

其他概念

图数据库中的其他概念暂时不做详述，如：Traversals（遍历）、paths（路径）、Schema、Indexes（索引）、Constraints（约束）

补充

电影数据库为neo4j的官方样例，可使用:guide movie-graph命令查看。关于属性、标签等概念可以借助以下查询语句验证和理解。

Match (n) 
return ID(n) as id, properties(n) AS properties, labels(n) AS label

neo4j中的命名规范

节点的标签、关系的类型、属性都是大小写敏感的，例如：属性name≠Name，一下为neo4j官方推荐的命名规范

Graph entity	Recommended style	Example
Node label	Camel case, beginning with an upper-case character	:VehicleOwner rather than :vehice_owner
Relationship type	Upper case, using underscore to separate words	:OWNS_VEHICLE rather than :ownsVehicle
Property	Lower camel case, beginning with a lower-case character	firstName rather than first_name

对比图论

在图论中，节点也称为顶点（vertices ）或点（point）
关系也称为边（edges）、链接（links）或线（lines）

创建节点

创建节点的语法中，可将节点名命名为n。因为节点名不作为唯一标识，类似于临时变量，使用相同的节点名不会影响数据库的创建

CREATE (n:Person {name:'Sally'}) RETURN n
CREATE (n:Person {name:'Steve'}) RETURN n
CREATE (n:Person {name:'Mike'}) RETURN n

neo4j图片导出

若导出为svg，可使用vscode或notepad编辑内容，查找font-size设置字体大小，查找font-family设置字体格式，然后使用photoshop将svg导出为png或借助在线转png的网站

neo4j交互设置

点击任一节点，出现一个灰色的圈，分别表示固定节点的位置、隐藏节点、显示与该节点有关系的其他节点

右侧点击节点的标签Person，可以调整节点的颜色和大小

点击箭头，可以设置表示关系箭头的粗细和颜色

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参考文章：

meo4j 4.4 官方文档 Graph database concepts

Neo4j图数据库中文文档—neo4j 0.1.0a documentation

基于Neo4j构建电影图谱 - 知乎 (zhihu.com)

neo4j 图数据库节点名、标签名、属性名 - 简书 (jianshu.com)

neo4j导出高清图片并调整字体 - 知乎 (zhihu.com)