图数据库 Neo4j 搭建与使用

1. 图数据库介绍

1.1 什么是图数据库

图数据库是一种基于图论实现的 NoSQL 数据库，以图数据结构的形式存储和查询数据。它主要用于存储大量连接数据，具有以下特点：

• 开源
• 无 Schema
• 使用 Cypher 查询语言（类似 SQL）
• 基于 Java 开发，运行于 JVM 之上

1.2 图形数据结构

图数据库包含两种基本数据类型：

• 节点（Nodes）：表示实体记录，可以包含多个属性（键值对）和标签。
• 关系（Relationships）：连接两个节点，表示节点之间的关系，也可以包含属性。

1.3 Neo4j 的构建元素

Neo4j 的主要构建元素包括：

• 节点：图数据库的基本元素，可以有多个属性和标签。
• 属性：用于描述节点和关系的键值对。
• 关系：连接两个节点，具有方向性，可以有多个属性。
• 标签：用于将节点或关系分组，加速查找。

2. 环境搭建

2.1 使用 Docker 安装 Neo4j

通过 Docker 安装 Neo4j 的命令如下：

docker pull neo4j
docker run --publish=7474:7474 --publish=7687:7687 --volume=$HOME/neo4j/data:/data --rm -d neo4j

浏览器访问 http://localhost:7474/browser，默认账号密码为 neo4j。

2.2 使用 Neo4j Desktop 安装

从官网 Neo4j.com 下载并安装 Neo4j Desktop。

3. Neo4j - CQL 使用

3.1 CQL 简介

CQL（Cypher Query Language）是 Neo4j 的查询语言，具有以下特点：

• 声明性模式匹配语言
• 语法简单，类似 SQL
• 支持创建、查询、更新和删除操作

3.2 常用命令

创建节点

CREATE (m:Member {name:'周一', level:3}) RETURN m;

创建关系

MATCH (a:Member {name:'周一'}), (b:Member {name:'周二'}) MERGE (a)-[:Fans {binding_time:'2022-08-16 17:34:51'}]->(b);

修改节点属性

MATCH (m:Member {name:'王一'}) SET m.level=3;

查询节点

• 查询所有下级节点（包含当前节点）：

  MATCH (m:Member {name:'周一'})-[*0..]->(result) RETURN result;

• 查询所有下级节点（不包含当前节点）：

  MATCH (m:Member {name:'周一'})-[*1..]->(result) RETURN result;

删除节点或关系

• 根据 ID 删除节点：

  MATCH (m) WHERE id(m) = 4 DELETE m;

• 删除两个节点的关系：

  MATCH (m:Member {name:'周四'}) -[r:Fans]-> (me:Member {name:'周三'}) DELETE r;

4. Spring Boot 整合 Neo4j

添加依赖

在 Spring Boot 项目中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-neo4j</artifactId>
</dependency>

修改配置

在 application.yml 文件中添加以下配置：

spring:
  neo4j:
    uri: bolt://localhost:7687
    username: neo4j
    password: youpik

创建实体类

• 节点实体类：

  @Data
  @NodeEntity("user")
  public class User {
      @Id
      @GeneratedValue
      private Long id;
      @Property(name = "memberId")
      private Long memberId;
      private Long recommendId;
      @Property(name = "name")
      private String name;
      @Property(name = "level")
      private Integer level;
  }

• 关系实体类：

  @RelationshipEntity(type = "fans")
  @Data
  public class UserRelationShip {
      @Id
      @GeneratedValue
      private Long id;
      @StartNode
      private User parent;
      @EndNode
      private User child;
      @Property(name = "bindingTime")
      private Long bindingTime;
  }

创建接口

继承 Neo4jRepository，定义自定义查询方法：

@Repository
public interface UserRepository extends Neo4jRepository<User, Long> {
    @Query("MATCH (u:user)-[*1..]->(u2:user) WHERE u.memberId = $memberId RETURN count(*)")
    Integer getTotalCount(@Param("memberId") Long memberId);
}

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涵盖了图数据库 Neo4j 的基本概念、搭建方法、CQL 使用以及与 Spring Boot 的整合。