什么是Neo4j？如何通過Neo4j構(gòu)建《人民的名義》的關(guān)系圖譜？

一、數(shù)據(jù)庫的分類

1. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，是指采用了關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，其以行和列的形式存儲數(shù)據(jù)，以便于用戶理解，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫這一系列的行和列被稱為表，一組表組成了數(shù)據(jù)庫。用戶通過查詢來檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而查詢是一個用于限定數(shù)據(jù)庫中某些區(qū)域的執(zhí)行代碼。關(guān)系模型可以簡單理解為二維表格模型，而一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是由二維表及其之間的關(guān)系組成的一個數(shù)據(jù)組織。主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle、DB2、MySQL、SQL Server等。推薦了解java中級程序員學(xué)習(xí)線路圖。

2. 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，也稱為NoSQL，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在處理web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，出現(xiàn)了很多難以克服的問題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發(fā)展。NoSQL數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。常見的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫按照分類有：

鍵值(Key-Value)： Redis、Memcached、Oracle BDB

列存儲數(shù)據(jù)庫：Cassandra、HBase、 Riak

文檔型數(shù)據(jù)庫：MongoDB、SequoiaDB

圖形數(shù)據(jù)庫：Neo4J、JanusGraph、TigerGraph

二、 Neo4j

2.1 什么是Neo4j

Neo4j是一個高性能的NOSQL圖形數(shù)據(jù)庫，它將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)上而不是表中。它是一個嵌入式的、基于磁盤的、具備完全的事務(wù)特性的Java持久化引擎，但是它將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)(從數(shù)學(xué)角度叫做圖)上而不是表中。Neo4j也可以被看作是一個高性能的圖引擎，該引擎具有成熟數(shù)據(jù)庫的所有特性。簡單來說Neo4j是一個開源的基于Java開發(fā)，運行于JVM之上。

2.2 Neo4j的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在一個圖中包含兩種基本的數(shù)據(jù)類型：Nodes**(節(jié)點)** 和 Relationships**(關(guān)系)。Nodes** 和 Relationships 包含key/value形式的屬性。Nodes通過Relationships所定義的關(guān)系相連起來，形成關(guān)系型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.3 社區(qū)版和企業(yè)版區(qū)別

1）社區(qū)版限制

節(jié)點：320 億

關(guān)系：320 億

屬性：640 億

2）企業(yè)版與社區(qū)版都有的功能

·Property Graph Model(屬性圖模型)

·Native Graph Processing & Storage(本地圖形處理和存儲)

·ACID(事務(wù)管理)

·Cypher – Graph Query Language(支持Cypher圖查詢語句)

·REST API(Restful風(fēng)格的api)

·High-Performance Native API(本機高性能api)

·HTTPS

3)企業(yè)版獨有的功能

·集群(水平伸縮/高可用)

社區(qū)版不支持集群等高可用配置，只有單機。

·基于用戶和角色的訪問控制

社區(qū)版在安全管理方面相比企業(yè)版而言，功能較弱，僅提供用戶和密碼管理，沒有涉及角色、權(quán)限控制等企業(yè)必需的安全管理功能。

·熱備份

社區(qū)版不支持熱備份(neo4j-backup)，只有企業(yè)版才有這個工具。

·日志功能

社區(qū)版本沒有安全日志功能，Neo4j提供安全日志和查詢?nèi)罩緝煞N，用于記錄數(shù)據(jù)庫的查詢和發(fā)生的安全事件，但僅在企業(yè)版才支持。

·查詢管理

可以設(shè)置事務(wù)超時時間，以及列出運行的查詢，可以選擇性終止一個或多個查詢。

·診斷及調(diào)優(yōu)工具

JMX日志和監(jiān)控，包含Graphite JMX客戶端

·垂直伸縮(超過4核)

支持超過4個以上的CPU核心，對于超過4核的CPU提供高度優(yōu)化的并行圖算法執(zhí)行過程。

·鎖管理

對于超過4核的CPU系統(tǒng)提供更加高效的寫入鎖機制以增加并發(fā)處理能力

·Cypher查詢追蹤

對正在運行的查詢進行狀態(tài)跟蹤和管理(例如強制結(jié)束查詢的運行)

·企業(yè)級監(jiān)控

更全面的監(jiān)控插件以及日志輸出，社區(qū)版本僅有http日志，企業(yè)版包含了GC、Security日志。

·世界級支持

有錢啥都好說......

4）企業(yè)版報價

套餐(服務(wù)器 x 內(nèi)核) 價格(萬美元/年)

3 x 8 = 19.9(萬美元/年)

3 x 4 = 9.9(萬美元/年)

2 x 4 = 6.8(萬美元/年)

1 x 4 = 3.6(萬美元/年)

這里需要注意neo4j的企業(yè)報價不僅和機器數(shù)量有關(guān)還與CPU核數(shù)掛鉤。

2.4 Neo4j 使用

1）環(huán)境

Java：jdk1.8

Neo4j： neo4j3.5.7

2）安裝

資料包：https://pan.baidu.com/s/1cA49NnqzQp0Z9QQdCX9GGw

·jdk安裝

·neo4j安裝

下載地址：https://neo4j.com/download-center/#releases

·簡單使用

通過瀏覽器訪問圖庫,默認(rèn)賬密： neo4j/neo4j，會提示你修改密碼

正確的打開姿勢

查詢圖庫并限制返回個數(shù)

MATCH (n) RETURN n LIMIT 25

如果這時候張寶寶想要找亮平辦點兒事情應(yīng)該怎么托關(guān)系呢?我們通過關(guān)系圖譜可以看到有n個方法可以實現(xiàn)，那么為了追求效率肯定是“求最少的人辦最多的事兒”，這個時候就要用到我們的最短路徑算法了，放心圖庫中已經(jīng)自帶了。

match p=shortestpath((u1:User{name:'張寶寶'})-[*]-(u2:User{name:'侯亮平'})) return p

2.5 Neo4j應(yīng)用場景

·金融行業(yè)應(yīng)用

反欺詐已經(jīng)是金融行業(yè)一個核心應(yīng)用，通過圖數(shù)據(jù)庫可以對不同的個體、團體做關(guān)聯(lián)分析，從人物在指定時間內(nèi)的行為，例如去過地方的IP地址、曾經(jīng)使用過的MAC地址(包括手機端、PC端、WIFI等)、社交網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)度分析，同一時間點是否曾經(jīng)在同一地理位置附近出現(xiàn)過，銀行賬號之間是否有歷史交易信息等。

·社交網(wǎng)絡(luò)圖譜

在社交網(wǎng)絡(luò)中，公司、員工、技能的信息，這些都是節(jié)點，它們之間的關(guān)系和朋友之間的關(guān)系都是邊，在這里面圖數(shù)據(jù)庫可以做一些非常復(fù)雜的公司之間關(guān)系的查詢。比如說公司到員工、員工到其他公司，從中找類似的公司、相似的公司，都可以在這個系統(tǒng)內(nèi)完成。

·企業(yè)關(guān)系圖譜

圖數(shù)據(jù)庫可以對各種企業(yè)進行信息圖譜的建立，包括最基本的工商信息，包括何時注冊、誰注冊、注冊資本、在何處辦公、經(jīng)營范圍、高管架構(gòu)。圍繞企業(yè)的經(jīng)營范圍，繼續(xù)細(xì)化去查詢企業(yè)究竟有哪些產(chǎn)品或服務(wù)，例如通過企業(yè)名稱查詢到企業(yè)的自媒體，從而給予其更多關(guān)注和了解。另外也包括對企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，查看該企業(yè)有沒有令人信服的自主知識產(chǎn)權(quán)和相關(guān)資質(zhì)來支撐業(yè)務(wù)的開展。

企業(yè)在日常經(jīng)營中，與客戶、合作伙伴、渠道方、投資者都會打交道，這也決定了企業(yè)對社會各個領(lǐng)域都廣有涉獵，呈現(xiàn)面錯綜復(fù)雜，因此可以通過企業(yè)數(shù)據(jù)圖譜來查詢，層層挖掘信息。基于圖數(shù)據(jù)的企業(yè)信息查詢可以真正了解企業(yè)的方方面面，而不再是傳統(tǒng)單一的工商信息查詢。

2.6 思考

以上只是neo4j圖數(shù)據(jù)庫的基本安裝、簡單使用以及應(yīng)用場景，那么我們該如果用好圖數(shù)據(jù)庫，如何去定義自己的圖模型、編寫圖庫語句以及圖庫如何用我們的java代碼來操作了?請關(guān)注下期出品。


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