Neo4J图库的基础介绍(一)

•Neo4j是一个高性能的,NOSQL图形数据库，它完全支持ACID(原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）)数据库事务属性，采用JAVA语音编写，由于其良好的图数据模型设计，Neo4j的速度非常快。对于连接的数据操作，Neo4j的速度要比传统的关系型数据库快1000倍。部署一个neo4j服务器便可以承载上亿级的节点和关系。当单节点无法承载我们的数据需求时，我们可以进行分布式集群部署.

 

•一个图由无数的节点和关系组成

•“一张图 – 数据记录在 → 节点 → 包括的 → 属性里面”

•最简单的图是单节点的，一个记录，记录了一些属性。一个节点可以从单属性开始，成长为成千上亿，虽然会有一点点麻烦。从某种意义上讲，将数据用关系连接起来分布到不同节点上才是有意义的。

“节点 — 被组织 → 关系 — 可以有 → 属性”

关系可以将节点组织成任意的结构，允许一张图被组织成一个列表，一棵树，一张地图，或者一个复杂的实体 – 这个实体本身也是由复杂的，关系高度关联的结构组成。

•“一个索引 — 映射到 → 属性 — 属于 → 节点或者关系”

•经常，你想通过某一给定的属性值找到节点或者关系。比起通过遍历我们的图来书，用索引将会更加高效。比如“找到用户名是tony的用户”。

 

 

 

节点

•构成一张图的基本元素是节点和关系。在Neo4j中，节点和关系都可以包含属性。

•节点经常被用于表示一些_实体_，但依赖关系也一样可以表示实体。

一个最简单的节点，他只有一个属性，属性名是name,属性值是Marko：

 

关系

•节点之间的关系是图数据库很重要的一部分。通过关系可以找到很多关联的数据，比如节点集合，关系集合以及他们的属性集合。

一个关系连接两个节点，必须有一个开始节点和结束节点。

•因为关系总是直接相连的，所以对于一个节点来说，与他关联的关系看起来有输入/输出两个方向，这个特性对于我们遍历图非常有帮助：

 

 

•为了将来增强遍历图中所有的关系，我们需要为关系设置类型。注意 关键字 type 在这可能会被误解，你其实可以把他简单的理解为一个标签而已。

•下面的例子是一个有两种关系的最简单的社会化网络图。

 

 

 

•节点和关系都可以设置自己的属性。

•属性是由Key-Value键值对组成，键名是字符串。属性值是要么是原始值，要么是原始值类型的一个数组。比如+String+，+int+和i+int[]+都是合法的。

 

 

•路径：路径由至少一个节点，通过各种关系连接组成，经常是作为一个查询或者遍历的结果。

 

 

 

•最短的路径是0长度的像下面这样：

 

 

•长度为1的路径如下:

 

 

社交关系图

 

 

•遍历（Traversal）：遍历一张图就是按照一定的规则，跟随他们的关系，访问关联的的节点集合。最多的情况是只有一部分子图被访问到，因为你知道你对那一部分节点或者关系感兴趣。

•Neo4j提供了遍历的API，可以让你指定遍历规则。最简单的设置就是设置遍历是宽度优先还是深度优先。

•Traversal.preorderDepthFirst(): 深度优先，在访问的子节点之前访问每一个节点。

•Traversal.postorderDepthFirst(): 深度优先，在访问的子节点之后访问每一个节点。

•Traversal.preorderBreadthFirst(): 宽度优先，在访问的子节点之前访问每一个节点。

•Traversal.postorderBreadthFirst(): 宽度优先，在访问的子节点之后访问每一个节点。

•增加一个关系类型到遍历的关系类型列表中。 默认情况下，这个列表是空的，意味着默认会返回 所有类型 的关系，而不考虑类型。 如果有关系被加入到这个列表中，那就意味着 只有 列表中的关系才会被遍历。 有两个方法，一个是包括方向，另外一个是排除方向，这个方法中遍历关系是双向的。

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通过引入一个正确的Java库就可以将Neo4j放入项目中，在选择了适合你的平台的版本后，通过引入jar包到你的应用中来完成嵌入Neo4j，在嵌入式的模式下，Neo4j可以和应用程序运行于同一个进程，嵌入式的优点：

1、低延迟，直接与数据库对话，没有网络开销。

2、任选API，可以全范围的访问创建和查询数据的API，包括Neo4j的核心API，遍历框架和Cypher查询语音

3、嵌入式模式提供了对命名索引的创建和管理的完全控制。

嵌入式缺点：

1、仅能应用于JVM，Neo4j是基于JVM的数据库，因此它的很多API仅能通过基于JVM的语音访问。

2、GC的行为，主机的应用程序垃圾回收器的行为会对Neo4j产生影响，并且当嵌入式实例运行于HA集群时，长期的GC暂停可能会使集群协议触发主节点重选

3、应用程序负责控制数据库的生命周期，包括启动和关闭。嵌入式版本的Neo4j和服务器版本的Neo4j一样，也可以做成集群。也可以将嵌入式和服务器版本的Neo4j做混合集群。

 

Neo4j可以作为一个独立服务器访问，可以直接通过一个REST接口或者一个基于指定语言的驱动。

1、REST API：服务器提供了REST API接口，允许客户端通过http请求发送JSON格式的请求，响应包括JSON格式的消息响应。

2、平台独立性：由于访问是通过HTTP发送的JSON格式的文档，因此Neo4j服务器可以被运行于任何平台的客户端访问。

3、Neo4J以服务器模式运行时，可以独立于应用服务器。

4、与应用程序的GC行为隔离，服务器模式中，任何应用程序的不良GC行为都不会影响Neo4j。

5、网络开销：在接收到第一个客户端请求之后，TCP链接会保持开启状态，知道客户端关闭。

6、每个请求的事务：每个客户端的请求都在一个单独的事务上下文中被执行。

7、开发者可以自己扩展REST API，扩展采取JAX-RS注解类（annotated class）的形式。

 

 

未完待续：Neo4J图库的基础介绍(二)-图库开发应用