简介

与以数据对象为主要的 RDMS（关系数据库管理系统）相比，图数据库中的实体与实体之间的关系起主要作用，并表示为三元组。图数据库能够提供许多优越的性能，尤其是当数据中拥有许多相互关联的数据实体。

Neo4j 是最早的图形数据库系统之一，本文将对其进行研究。

Neo4j 使用 Cypher Query 语言和 cypher-shell 工具进行查询工作，并通过内置 UI 的通用 Web 浏览器访问 Neo4j 数据库。此外，Neo4j 支持 REST API。

Neo4j 有付费版，也有免费的社区版，但有一些限制（没有集群、没有在线备份、只有一个用户数据库、没有扩展等）。在这篇文章中，将使用 Docker 启动 Neo4j 社区版，通过案例简要介绍其查询语言，以及如何执行备份恢复。

正文

使用 Docker 运行 Neo4j

$ docker run --rm --name neo4j -p 7474:7474 -p 7687:7687 neo4j:latest
…
Directories in use:
home: /var/lib/neo4j
config: /var/lib/neo4j/conf
logs: /logs
plugins: /var/lib/neo4j/plugins
import: /var/lib/neo4j/import
data: /var/lib/neo4j/data
certificates: /var/lib/neo4j/certificates
run: /var/lib/neo4j/run
Starting Neo4j.
…
2020–07–27 10:11:30.394+0000 INFO Bolt enabled on 0.0.0.0:7687.
2020–07–27 10:11:31.640+0000 INFO Remote interface available at [http://localhost:7474/](http://localhost:7474/)
2020–07–27 10:11:31.640+0000 INFO Started

检查一下 —— 打开浏览器，进入 http://localhost:7474，然后使用默认登录Username：neo4j，Password：neo4j

管理员密码

设置新密码： --env NEO4J_AUTH

$ docker run --rm --name neo4j --env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7474:7474 -p 7687:7687 neo4j:latest
Changed password for user ‘neo4j’.
…

cypher-shell

要使用数据库，可以通过 REST API 或本地工具 — cypher-shell。

$ docker exec -ti neo4j cypher-shell -u neo4j -p pass
Connected to Neo4j 4.1.0 at neo4j://localhost:7687 as user neo4j.
Type :help for a list of available commands or :exit to exit the shell.
Note that Cypher queries must end with a semicolon.
neo4j@neo4j>

Neo4j 配置文件

主配置文件位于 $NEO4J_HOME/conf/neo4j.conf 路径，例如/var/lib/neo4j/conf/neo4j.conf

root@65d8061ac13e:/var/lib/neo4j# head /var/lib/neo4j/conf/neo4j.conf
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*
Neo4j configuration
For more details and a complete list of settings, please see
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*
The name of the default database
dbms.default_database=neo4j

重新定义任何设置 — 将新的配置文件挂载到 /conf 目录。

neo4j.conf 的所有设置都可以在这里找到。

要从 shell 获取当前配置 — 使用 dbms.listConfig() 来调用：

neo4j@neo4j> CALL dbms.listConfig()
YIELD name, value
WHERE name STARTS WITH ‘dbms.default’
RETURN name, value
ORDER BY name
LIMIT 3;

+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| name | value |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| “dbms.default_advertised_address” | “localhost” |
| “dbms.default_database” | “neo4j” |
| “dbms.default_listen_address” | “0.0.0.0” |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
3 rows available after 216 ms, consumed after another 13 ms

cypher-shell 与 CQL

接下来让我们用实际的数据进行操作。

CREATE

创建一个node

neo4j@neo4j> create (test);
0 rows available after 56 ms, consumed after another 0 ms
Added 1 nodes

DELETE

删除node

neo4j@neo4j> MATCH (test) DETACH DELETE test;
0 rows available after 32 ms, consumed after another 0 ms
Deleted 1 nodes

要从数据库中删除所有记录 —— 使用 (n)

neo4j@neo4j> MATCH (n) detach delete n;

Labels

创建一个带有 label1 标签的节点，其 Properties 包含两个键 — key1 和 key2

neo4j@neo4j> create (node1:label1 {key1: “value1”, key2: “value2”} );
0 rows available after 47 ms, consumed after another 0 ms
Added 1 nodes, Set 2 properties, Added 1 labels

结果

neo4j@neo4j> MATCH (node1) RETURN node1;
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| node1 |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| (:label1 {key1: “value1”, key2: “value2”}) |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +

或者通过使用 RETURN —— 在创建后立即在同一查询中获取节点

neo4j@neo4j> CREATE (node2:label2 {key1: “value1”, key2: “value2”} ) RETURN node2;
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| node2 |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| (:label2 {key1: “value1”, key2: “value2”}) |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +

使用 MATCH(n) RETURN n 在浏览器中显示所有匹配到的结果

Relations

可以在任何新节点之间或已经存在的节点之间创建新关系。

在新节点之间创建关系 —— -[r:RelationName]->

neo4j@neo4j> create (node3:label3 {key1: “value1”, key2: “value2”}) -[r:RelationName]-> (node4:label4{key1: “value1”, key2: “value2”}) RETURN node3, node4;
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| node3 | node4 |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| (:label3 {key1: “value1”, key2: “value2”}) | (:label4 {key1: “value1”, key2: “value2”}) |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
1 row available after 88 ms, consumed after another 8 ms
Added 2 nodes, Created 1 relationships, Set 4 properties, Added 2 labels

在现有节点之间创建关系 —— 使用 MATCH 匹配这些节点

neo4j@neo4j> MATCH (node3:label3), (node4:label4) CREATE (node3) -[r:RelationName2]-> (node4) RETURN node3, node4;
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| node3 | node4 |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
| (:label3 {key1: “value1”, key2: “value2”}) | (:label4 {key1: “value1”, key2: “value2”}) |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — -+
1 row available after 124 ms, consumed after another 9 ms
Created 1 relationships

备份 && 恢复

数据存储在 $NEO4J_HOME/data 中，它实际上是 /data 的符号链接。查看目录

root@65d8061ac13e:/var/lib/neo4j# ls -l /var/lib/neo4j/data
lrwxrwxrwx 1 root root 5 Jul 23 09:01 /var/lib/neo4j/data -> /data
root@65d8061ac13e:/var/lib/neo4j# ls -l /data/
total 12
drwxrwxrwx 4 neo4j neo4j 4096 Jul 27 11:19 databases
drwxr-xr-x 2 neo4j neo4j 4096 Jul 27 11:19 dbms
drwxrwxrwx 4 neo4j neo4j 4096 Jul 27 11:19 transactions

数据库文件存储在数据库目录中，可以在其中找到两个默认数据库 - system 和 neo4j，可以通过 show databases 找到

neo4j@neo4j> show databases;
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| name | address | role | requestedStatus | currentStatus | error | default |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +
| “neo4j” | “localhost:7687” | “standalone” | “online” | “online” | “” | TRUE |
| “system” | “localhost:7687” | “standalone” | “online” | “online” | “” | FALSE |
+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — +

系统数据库用于系统本身，而 nedo4j 是默认的用户数据库。

Neo4j dump

创建用于保存数据的新目录

$ mkdir -p /tmp/neo4/{data,logs}

重新启动 Neo4j ，将这些目录挂载到其中

$ docker run --rm --name neo4j --env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7474:7474 -p 7687:7687 -v /tmp/neo4/data/:/data -v /tmp/neo4/logs/:/logs neo4j:latest
Changed password for user ‘neo4j’.
Directories in use:
home: /var/lib/neo4j
config: /var/lib/neo4j/conf
logs: /logs
plugins: /var/lib/neo4j/plugins
import: /var/lib/neo4j/import
data: /var/lib/neo4j/data
certificates: /var/lib/neo4j/certificates
run: /var/lib/neo4j/run
…

查看数据

$ ll /tmp/neo4/data/databases/
total 0
drwxr-xr-x 2 7474 7474 720 Jul 27 16:07 neo4j
-rw-r — r — 1 7474 7474 0 Jul 27 16:07 store_lock
drwxr-xr-x 3 7474 7474 740 Jul 27 16:07 system

连接，创建新数据

$ docker exec -ti neo4j cypher-shell -u neo4j -p pass
neo4j@neo4j> create (test:tobackup);
0 rows available after 131 ms, consumed after another 0 ms
Added 1 nodes

要创建 database dump，你首先需要停止实例（因为社区版没有在线备份功能），否则出现如下报错

root@771f04312148:/var/lib/neo4j# neo4j-admin dump --database=neo4j --to=/data/backups/
The database is in use. Stop database ‘neo4j’ and try again.

因此

$ docker stop neo4j

重新启动它，但此时添加 bash 命令以防止 Neo4j 服务启动

$ docker run -ti --rm --name neo4j --env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7474:7474 -p 7687:7687 -v /tmp/neo4/data/:/data -v /tmp/neo4/logs/:/logs neo4j:latest bash
neo4j@6d4e9854bc1d:~$

创建一个 dump

neo4j@015ba14bdba2:~$ mkdir /data/backup
neo4j@015ba14bdba2:~$ neo4j-admin dump --database=neo4j --to=/data/backup/
Done: 34 files, 250.8MiB processed.

查看

neo4j@015ba14bdba2:~$ ls -l /data/backup/
total 12
-rw-r — r — 1 neo4j neo4j 9971 Jul 27 13:46 neo4j.dump

恢复

为第二个 Neo4j 实例创建新目录

$ mkdir -p /tmp/neo4–2/{data,logs}

$ sudo cp -r /tmp/neo4/data/backup/ /tmp/neo4–2/data/

像往常一样运行服务，挂载 /tmp/neo4-2，替换端口及其名称

$ docker run — rm — name neo4j-2 — env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7475:7474 -p 7688:7687 -v /tmp/neo4–2/data/:/data -v /tmp/neo4–2/logs/:/logs neo4j:latest

连接并检查数据

$ docker exec -ti neo4j-2 cypher-shell -u neo4j -p pass
Connected to Neo4j 4.1.0 at neo4j://localhost:7687 as user neo4j.
Type :help for a list of available commands or :exit to exit the shell.
Note that Cypher queries must end with a semicolon.
neo4j@neo4j> match (n) return n;
+ — -+
| n |
+ — -+
+ — -+

好的 —— 这里没有找到，因为这是一个全新的数据库。

退出，停止它并使用 bash 运行：

$ docker run -ti --rm --name neo4j-2 --env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7475:7474 -p 7688:7687 -v /tmp/neo4–2/data/:/data -v /tmp/neo4–2/logs/:/logs neo4j:latest bash

neo4j@b0f324cb7c9b:~$

使用 --force 键将 dump 加载到数据库中，因为默认的 neo4j 数据库已经存在：

neo4j@7bca892e9538:~$ neo4j-admin load --from=/data/backup/neo4j.dump --database=neo4j --force
Done: 34 files, 250.8MiB processed.

退出，以正常方式再次重启，启动Neo4j进程

$ docker run -ti --rm --name neo4j-2 --env NEO4J_AUTH=neo4j/pass -p 7475:7474 -p 7688:7687 -v /tmp/neo4–2/data/:/data -v /tmp/neo4–2/logs/:/logs neo4j:latest

连接，检查

neo4j@neo4j> match (n) return n;
+ — — — — — — -+
| n |
+ — — — — — — -+
| (:tobackup) |
+ — — — — — — -+

数据就位 —— 全部完成。

Neo4j：通过 Docker 和 Cypher 查询语言运行图形数据库

简介

正文

使用 Docker 运行 Neo4j

管理员密码

cypher-shell

Neo4j 配置文件

cypher-shell 与 CQL

CREATE

DELETE

Labels

Relations

备份 && 恢复

Neo4j dump

恢复

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