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NoSQL数据库原理

第5章图数据库Neo4J;第5章图数据库Neo4J;5.1.1图模型简介

所谓图，指将数据存储为顶点（vertex，或称为节点，node）和边（edge，或称为关系，Relationship）的数据模型。

图的应用领域很多，如社交网络分析、地理空间分析和基于商品、购买行为的推荐系统等。对于图关系的深入讨论涉及图论的相关知识。

和关系型数据库相比，图数据库的关系更加简单。对于顶点和边的描述通常也是无模式的，不存在外键等约束条件。图数据库的底层存储模型通常也是基于键值对或基于列存储的。

更容易实现“路径”的操作

;5.1.2Neo4j

Neo4j由NeoTechnology公司维护，具有开源的社区版和企业版两个版本，主要差别在集群部署能力、访问控制、高可用性等方面。

Neo4j的易用性较好，功能也很强大

通过专门的Cypher语言完成各类图数据的查询和分析，

提供多种编程语言接口，

支持在集群上进行超大表的分布式查询（企业版）

支持Windows和Linux部署

;5.1.2Neo4j

Neo4j提供的主要组件和服务包括：

Neo4jGraphDatabase，即Neo4j图数据库的服务器版。

Neo4jDesktop，包括两方面功能，一是数据库的“企业管理器”，可以连接远程数据库进行一些维护工作，同时和其他组件、插件相结合，完成交互查询等功能。二是本地的桌面版数据库，提供了内建的示例数据库和教程，可以用来进行体验和学习。

Neo4jBrowser：Neo4j浏览器，基于Cypher?语言的图形化查询工具。集成在Neo4j的服务器版和桌面版当中。

Neo4jGraphDataScience(GDS)Library，基于图形的机器学习算法库。可以实现图计算领域的相关功能。

Neo4jBloom，基于图数据的数据可视化工具，便于展示和探索各种图关系。

Neo4jAuraDB：Neo4j官方基于谷歌云平台构建的云化服务。此外，Neo4j还提供了免费的云上沙盒（Sandbox）服务，可以提供免搭建的数据库环境，沙盒的性能较低但免安装、使用简便，可用来进行学习和测试。

;5.1.3其他图数据库产品

ApacheTinkerPop：提供了一个框架（操作方法、服务组件）等，不直接提供图数据库或图计算功能，因此相较于Neo4j而言，易用性较差，但完全开源能免费。

提供了知名的图数据操作语言Gremlin

JanusGraph：基于TinkerPop框架技术实现的知名图数据库，提供了图数据管理、查询和处理功能，支持Gremlin语言。

底层数据存储需要借助第三方（NoSQL）组件实现，但不支持以关系型方式进行底层存储

ApacheSpark框架下的Graphx和谷歌的Pregel模型：本质上是图计算而非图数据库，强调处理和分析能力，不太强调查询管理。

;5.1.3基于图的查询语言

图数据一般有两种描述方式，属性方式和RDF（ResourceDescriptionFramework）方式。

属性方式中，顶点和边都可以添加属性。

在RDF方式中，所有信息都是顶点，顶点和边都不存在“属性”，或者说顶点的属性就是“边”，属性的值是边的另一个顶点。

ApacheTinkerPop和JanusGraph使用Gremlin语言，以及Neo4j使用Cypher语言都可以看作属性方式。

SPARQL是W3C开发的一种基于RDF的图数据查询语言。

;Neo4jDesktop是一个本地桌面数据库。Neo4jDesktop的安装包实际为一个套件。包含自带的示例数据库、Neo4j浏览器和bloom组件等，以及丰富的使用文档，即包含了个人开发所需的所有功能，但不支持对数据库进行进一步的部署和优化，也不支持集群部署。Neo4jDesktop很方便用来进行Cypher语言的学习。;Neo4jDesktop中可以建立多个项目（Project），

项目中有包含若干数据库系统实例（DBMS），

实例中包含若干“数据库（database）”。

数据库中直接存储图数据，不再有表的概念。也可以认为实例对应传统意义上的数据库，而database对应传统的数据表

Neo4j支持通过自Bolt协议、HTTP\HTTPS协议进行连接，不同协议使用不同的端口号。

Bolt协议允许客户端发送命令语句，并由服务端进行应答。Neo4j是该协议的主要使用者。

;可以看作是一个“客户端”

能够连接任意实例，包括Neo4jDesktop、云端服务等，默认连接到本地Neo4jDesktop实例。

可以利用Cypher进行数据操作和查询等，结果可以图形化方式展现。

5.2.3Neo4jBloom

Neo4jBloo