Neo4j图数据库基础

在这个三篇系列文章的***篇文章中，我们将学习图数据库(graph database)的基础知识，它支持了这地球上***的一些数据池。

对于海量的各种非结构化信息来说，图数据库已经成为帮助收集、管理和搜索大量数据的技术。在这三篇系列文章中，我们将使用开源图数据库软件 Neo4j 来研究图数据库。

在本文中，我将向你展示图数据库的基础知识，帮助你快速了解概念模型。在第二篇中，我将向你展示如何启动 Neo4j 数据库，并使用内置的浏览器工具填充一些数据。而且，在本系列的***一篇文章中，我们将探讨一些在开发工作中使用的 Neo4j 编程库。

掌握图数据库的概念模型是有用的，所以我们从那里开始。图数据库中只存储两种数据：节点node和边edge。

• 节点是实体：诸如人物、发票、电影、书籍或其他具体事物。这些有些等同于关系数据库中的记录或行。
• 边名关系：连接节点的概念、事件或事物。在关系数据库中，这些关系通常存储在具有链接字段的数据库行中。在图数据库中，它们本身就是有用的，是可以以其自己的权限搜索的对象。

节点和边都可以拥有可搜索的属性。例如，如果你的节点代表人，他们可能拥有名字、性别、出生日期、身高等属性。而边的属性可能描述了两个人之间的关系何时建立，见面的情况或关系的性质。

这是一个帮助你可视化的图表：

Graph database image 1

在这张图中，你知道 Jane Doe 有一个新的丈夫 John;一个女儿(来自她以前的夫妻关系)Mary Smith 和朋友 Robert 和 Rhonda Roe。Roes 有一个儿子 Ryan，他正在与 Mary Smith 约会。

看看它怎么工作?每个节点代表一个独立于其他节点的人。你需要找到关于那个人的一切都可以存储在节点的属性中。边描述了人们之间的关系，这与你在程序中需要的一样多。

关系是单向的，且不能是无向的，但这没有问题。由于数据库可以以相同的速度遍历两个方向，并且方向可以忽略，你只需要定义一次此关系。如果你的程序需要定向关系，则可以自由使用它们，但如果双向性是暗含的，则不需要。

另外需要注意的是，图数据库本质上是无 schema 的。这与关系数据库不同，关系数据库每行都有一组列表，并且添加新的字段会给开发和升级带来很多工作。

每个节点都可以拥有一个标签label;对于大多数程序你需要“输入”这个标签，是对典型的关系数据库中的表名的模拟。标签可以让你区分不同的节点类型。如果你需要添加新的标签或属性，修改程序来用它就行!

使用图数据库，你可以直接开始使用新的属性和标签，节点将在创建或编辑时获取它们。不需要转换东西;只需在你的代码中使用它们即可。在这里的例子中，你可以看到，我们知道 Jane 和 Mary 最喜欢的颜色和 Mary 的出生日期，但是别人没有(这些属性)。这个系统不需要知道它;用户可以在正常使用程序的过程中访问节点时为其添加信息(属性)。

作为一名开发人员，这是一个有用的特性。你可以将新的标签或属性添加到由节点处理的表单中并开始使用它，而不必进行数据库 schema 的修改。对于没有该属性的节点，将不显示任何内容。你可以使用任何一种类型的数据库来为表单进行编码，但是你可以放下在关系型数据库中要进行的许多后端工作了。

让我们添加一些新的信息：

Graph database image 2, defining a new type of node

这是一个新的节点类型，它代表一个位置，以及一些相关关系。现在我们看到 John Doe 出生在加利福尼亚州的 Petaluma，而他的妻子 Jane 则出生在德克萨斯州的 Grand Prairie。 他们现在住在得克萨斯州的赛普拉斯，因为 Jane 在附近的休斯顿工作。Ryan Roe 缺乏城市关系对数据库来说没有什么大不了的事情，我们不知道那些信息而已。当用户输入更多数据时，数据库可以轻松获取新数据并添加新数据，并根据需要创建新的节点和关系。

了解节点和边应该足以让你开始使用图形数据库。如果你像我一样，已经在考虑如何在一个图中重组你的程序。在本系列的下一篇文章中，我将向你展示如何安装 Neo4j、插入数据，并进行一些基本的搜索。