Neo4j深度学习

Neo4j的简介

Neo4j是用Java实现的开源NoSQL图数据库。从2003年开始开发，2007年正式发布第一版，其源码托管于GitHtb。Neo4j作为图数据库中的代表产品，已经在众多的行业项目中进行了应用，如：网络管理、软件分析、组织和项目管理、社交项目等方面。

Neo4j的安装(docker安装)

通过docker拉起镜像

docker pull neo4j:4.4.5

创建/data/neo4j文件夹，用于配置文件夹的挂载

kmdir /data/neo4j

启动docker容器(需要开启对应的映射端口，这里需要开放的端口就是 7474，7687)

docker run \
-d \
--restart=always \
--name neo4j \
-p 7474:7474 \
-p 7687:7687 \
-v neo4j:/data \
neo4j:4.4.5

neo4j控制面板的地址: http://localhost:7474/browser/

初始的账号为:neo4j，密码为:neo4j。

如果出现下面情况，说明neo4j设置了只应许本地连接。

需要进入容器中修改 neo4f.conf文件

进入neo4j容器

docker exec -it 对应的容器Id /bin/bash

进入/conf文件夹中

cd /conf

在容器中默认是没有安装vim的，所以我需要手动安装

apt-get update
apt-get install -y vim

修改neo4j.conf中的配置

将Bolt connetor的配置进行修改

dbms.connector.bolt.enabled=true
#dbms.connector.bolt.tls_level=DISABLED
dbms.connector.bolt.listen_address=对应Ip:7687

Neo4j的使用

Neo4j的数据结构

节点

- 存储实体数据，在上图中，演员、电影都是节点。
- 可以理解为关系型数据库中的表。

关系

- 存储节点之间的关系。
- 关系只能有一个类型，必须有开始节点和结束节点以及指向。
- 关系可以自我循环引用，但是两头永远不能为空。

属性

- 节点和关系都可以有属性，它是由键值对组成的。
- 节点的属性可以理解为关系型数据库中的字段。
- 关系中的属性进一步的明确了关系。

标签

- 标签是对节点的分类，这样使得构建Neo4j数据模型更加简单。
- 在上面的电影案例中，Movie、Person就是标签。

Cypher使用
1.创建数据

//查询所有数据
MATCH (n) RETURN n
//强制删除所有节点和关系，慎用！
MATCH (n) DETACH DELETE n
CREATE (n {name: $value}) RETURN n   //创建节点,该节点具备name属性，n为该节点的变量,创建完成后返回该节点
CREATE (n:$Tag {name: $value}) //创建节点，指定标签
CREATE (n)-[r:KNOWS]->(m)  //创建n指向m的关系，并且指定关系类型为：KNOWS//示例
CREATE (n {name:'迪士尼营业部'})
CREATE (n:AGENCY {name:'航头营业部'})
//创建浦东新区转运中心、上海转运中心节点，并且创建关系为：IN_LINE，创建完成后返回节点和关系
//TLT -> Two Level Transport（二级转运中心）
//OLT -> One Level Transport（一级转运中心）
CREATE (n:TLT {name:'浦东新区转运中心'}) -[r:IN_LINE]-> (m:OLT {name:'上海转运中心'}) RETURN n,r,m
//关系也是可以反向，并且可以为关系中指定属性
CREATE (n:TLT {name:'浦东新区转运中心'}) <-[r:OUT_LINE]- (m:OLT {name:'上海转运中心'}) RETURN n,r,m

2.查询数据

查询数据的格式为下:

[MATCH WHERE]  //条件查询
[WITH [ORDER BY] [SKIP] [LIMIT]] //查询的结果以管道的形式传递给下面的语句，聚合查询必须使用WITH
RETURN [ORDER BY] [SKIP] [LIMIT] //返回、排序、跳过、返回个数

插入数据进行测试

CREATE (北京市转运中心:OLT {bid: 8001, name: "北京市转运中心", address: "北京市转运中心", location : point({latitude:39.904179, longitude:116.407387})})
CREATE (上海市转运中心:OLT {bid: 8002, name: "上海市转运中心", address: "上海市转运中心", location : point({latitude:31.230525, longitude:121.473667})})
CREATE (南京市转运中心:OLT {bid: 8003, name: "南京市转运中心", address: "南京市转运中心", location : point({latitude:32.059344, longitude:118.796624})})
CREATE (太原市转运中心:OLT {bid: 8004, name: "太原市转运中心", address: "太原市转运中心", location : point({latitude:37.870451, longitude:112.549656})})
CREATE (郑州市转运中心:OLT {bid: 8005, name: "郑州市转运中心", address: "郑州市转运中心", location : point({latitude:34.745551, longitude:113.624321})})
CREATE(北京市转运中心)-[:IN_LINE {cost:10684.9}]->(上海市转运中心),(北京市转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:10684.9}]-(上海市转运中心),(北京市转运中心)-[:IN_LINE {cost:8993.1}]->(南京市转运中心),(北京市转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:8993.1}]-(南京市转运中心),(南京市转运中心)-[:IN_LINE {cost:2699.4}]->(上海市转运中心),(南京市转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:2699.4}]-(上海市转运中心),(太原市转运中心)-[:IN_LINE {cost:3609.7}]->(郑州市转运中心),(太原市转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:3609.7}]-(郑州市转运中心),(郑州市转运中心)-[:IN_LINE {cost:5659.7}]->(南京市转运中心),(郑州市转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:5659.7}]-(南京市转运中心)
CREATE (昌平区转运中心:TLT {bid: 90001, name: "昌平区转运中心", address: "昌平区转运中心", location : point({latitude:40.220952, longitude:116.231034})})
CREATE (北京市昌平区新龙城:AGENCY {bid: 100260, name: "北京市昌平区新龙城", address: "龙跃苑四区3号楼底商", phone : "010-53049073,010-53576707", location : point({latitude:40.07544443596149, longitude:116.3470535709328})})
CREATE(北京市昌平区新龙城)-[:IN_LINE {cost:189.7}]->(昌平区转运中心),(北京市昌平区新龙城)<-[:OUT_LINE {cost:189.7}]-(昌平区转运中心)
CREATE (北京市昌平区定泗路:AGENCY {bid: 100280, name: "北京市昌平区定泗路", address: "北七家镇定泗路苍龙街交叉口", phone : "010-86392987", location : point({latitude:40.11765281246394, longitude:116.37212849638287})})
CREATE(北京市昌平区定泗路)-[:IN_LINE {cost:166.2}]->(昌平区转运中心),(北京市昌平区定泗路)<-[:OUT_LINE {cost:166.2}]-(昌平区转运中心)
CREATE (海淀区转运中心:TLT {bid: 90002, name: "海淀区转运中心", address: "海淀区转运中心", location : point({latitude:39.959893, longitude:116.2977})})
CREATE (北京市海淀区小营:AGENCY {bid: 100347, name: "北京市海淀区小营", address: "北京市昌平区回龙观街道金燕龙大厦停车场", phone : "010-86483817,010-86483817,010-86483817", location : point({latitude:40.06177798692319, longitude:116.32706587559049})})
CREATE(北京市海淀区小营)-[:IN_LINE {cost:116.1}]->(海淀区转运中心),(北京市海淀区小营)<-[:OUT_LINE {cost:116.1}]-(海淀区转运中心)
CREATE (北京市海淀区万泉河:AGENCY {bid: 100227, name: "北京市海淀区万泉河", address: "北京市海淀区四季青镇杏石口路47号院", phone : "18521852356", location : point({latitude:39.94882822425318, longitude:116.25707017441161})})
CREATE(北京市海淀区万泉河)-[:IN_LINE {cost:36.8}]->(海淀区转运中心),(北京市海淀区万泉河)<-[:OUT_LINE {cost:36.8}]-(海淀区转运中心)
CREATE(昌平区转运中心)-[:IN_LINE {cost:383.3}]->(北京市转运中心),(昌平区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:383.3}]-(北京市转运中心),(海淀区转运中心)-[:IN_LINE {cost:112.3}]->(北京市转运中心),(海淀区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:112.3}]-(北京市转运中心)
CREATE (浦东新区转运中心:TLT {bid: 90003, name: "浦东新区转运中心", address: "浦东新区转运中心", location : point({latitude:31.221461, longitude:121.544346})})
CREATE (上海市浦东新区南汇:AGENCY {bid: 210057, name: "上海市浦东新区南汇", address: "园春路8号", phone : "18821179169", location : point({latitude:31.035240152911637, longitude:121.73459966751048})})
CREATE(上海市浦东新区南汇)-[:IN_LINE {cost:275.4}]->(浦东新区转运中心),(上海市浦东新区南汇)<-[:OUT_LINE {cost:275.4}]-(浦东新区转运中心)
CREATE (上海市浦东新区周浦:AGENCY {bid: 210127, name: "上海市浦东新区周浦", address: "川周公路3278-8号", phone : "021-68060322", location : point({latitude:31.132409729356993, longitude:121.59815370294322})})
CREATE(上海市浦东新区周浦)-[:IN_LINE {cost:111.6}]->(浦东新区转运中心),(上海市浦东新区周浦)<-[:OUT_LINE {cost:111.6}]-(浦东新区转运中心)
CREATE (奉贤区转运中心:TLT {bid: 90004, name: "奉贤区转运中心", address: "奉贤区转运中心", location : point({latitude:30.918406, longitude:121.473945})})
CREATE (上海市奉贤区东部:AGENCY {bid: 210017, name: "上海市奉贤区东部", address: "上上海市奉贤区洪庙镇洪兰路351", phone : "021-57171717", location : point({latitude:30.917752751719863, longitude:121.67587819184698})})
CREATE(上海市奉贤区东部)-[:IN_LINE {cost:192.9}]->(奉贤区转运中心),(上海市奉贤区东部)<-[:OUT_LINE {cost:192.9}]-(奉贤区转运中心)
CREATE (上海市奉贤区青村:AGENCY {bid: 210442, name: "上海市奉贤区青村", address: "姚家村1127号", phone : "021-57566663,021-57566606", location : point({latitude:30.916946897994983, longitude:121.57954144207972})})
CREATE(上海市奉贤区青村)-[:IN_LINE {cost:100.9}]->(奉贤区转运中心),(上海市奉贤区青村)<-[:OUT_LINE {cost:100.9}]-(奉贤区转运中心)
CREATE(浦东新区转运中心)-[:IN_LINE {cost:68.0}]->(上海市转运中心),(浦东新区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:68.0}]-(上海市转运中心),(奉贤区转运中心)-[:IN_LINE {cost:347.4}]->(上海市转运中心),(奉贤区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:347.4}]-(上海市转运中心)
CREATE (玄武区转运中心:TLT {bid: 90004, name: "玄武区转运中心" , location : point({latitude:32.048644, longitude:118.797779})})
CREATE (江苏省南京市玄武区紫金墨香苑:AGENCY {bid: 25073, name: "江苏省南京市玄武区紫金墨香苑", address: "栖霞区燕尧路100号", phone : "025-58765331,025-83241955,025-83241881", location : point({latitude:32.117016089520305, longitude:118.86319310255513})})
CREATE(江苏省南京市玄武区紫金墨香苑)-[:IN_LINE {cost:98.0}]->(玄武区转运中心),(江苏省南京市玄武区紫金墨香苑)<-[:OUT_LINE {cost:98.0}]-(玄武区转运中心)
CREATE (江苏省南京市玄武区长江路:AGENCY {bid: 25023, name: "江苏省南京市玄武区长江路", address: "观音阁10号", phone : "18521133265,18695799166", location : point({latitude:32.04803554410631, longitude:118.79190455263355})})
CREATE(江苏省南京市玄武区长江路)-[:IN_LINE {cost:5.6}]->(玄武区转运中心),(江苏省南京市玄武区长江路)<-[:OUT_LINE {cost:5.6}]-(玄武区转运中心)
CREATE(玄武区转运中心)-[:IN_LINE {cost:12.0}]->(南京市转运中心),(玄武区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:12.0}]-(南京市转运中心)
CREATE (小店区转运中心:TLT {bid: 90005, name: "小店区转运中心" , location : point({latitude:37.736865, longitude:112.565524})})
CREATE (山西省太原市青龙:AGENCY {bid: 351068, name: "山西省太原市青龙", address: "长治路33号经典家园停车场内13号商铺", phone : "0351-2025888", location : point({latitude:37.83589608758359, longitude:112.56059258109424})})
CREATE(山西省太原市青龙)-[:IN_LINE {cost:110.3}]->(小店区转运中心),(山西省太原市青龙)<-[:OUT_LINE {cost:110.3}]-(小店区转运中心)
CREATE (山西省太原市长风街:AGENCY {bid: 351045, name: "山西省太原市长风街", address: "平阳路104号省农机公司院内", phone : "18636100730", location : point({latitude:37.809964384001226, longitude:112.55299317699505})})
CREATE(山西省太原市长风街)-[:IN_LINE {cost:82.1}]->(小店区转运中心),(山西省太原市长风街)<-[:OUT_LINE {cost:82.1}]-(小店区转运中心)
CREATE(小店区转运中心)-[:IN_LINE {cost:149.4}]->(太原市转运中心),(小店区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:149.4}]-(太原市转运中心)
CREATE (中原区转运中心:TLT {bid: 90006, name: "中原区转运中心" , location : point({latitude:34.74828, longitude:113.612966})})
CREATE (河南省郑州市郑上路:AGENCY {bid: 371067, name: "河南省郑州市郑上路", address: "中原西路西四环西北角", phone : "0371-55116757,0371-68014786", location : point({latitude:34.74753024533005, longitude:113.57428550005442})})
CREATE(河南省郑州市郑上路)-[:IN_LINE {cost:35.4}]->(中原区转运中心),(河南省郑州市郑上路)<-[:OUT_LINE {cost:35.4}]-(中原区转运中心)
CREATE (河南省郑州市颍河路:AGENCY {bid: 371086, name: "河南省郑州市颍河路", address: "航海西路与西三环交叉口向南300米路西中贸商务", phone : "19139415556", location : point({latitude:34.71593280680163, longitude:113.60398506929064})})
CREATE(河南省郑州市颍河路)-[:IN_LINE {cost:36.9}]->(中原区转运中心),(河南省郑州市颍河路)<-[:OUT_LINE {cost:36.9}]-(中原区转运中心)
CREATE(中原区转运中心)-[:IN_LINE {cost:11.5}]->(郑州市转运中心),(中原区转运中心)<-[:OUT_LINE {cost:11.5}]-(郑州市转运中心)

基础查询

MATCH (n) RETURN n  //查询所有的数据，数据量大是勿用
MATCH (n:AGENCY) RETURN n  //查询所有的网点（AGENCY）
MATCH (n:OLT {name: "北京市转运中心"}) -- (m) RETURN n,m //查询所有与“北京市转运中心”有关系的节点
MATCH (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) --> (m:OLT) RETURN n,m //查询所有"北京市转运中心"关联的一级转运中心
MATCH (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[r:IN_LINE]- (m) RETURN n,r,m //可以指定关系标签查询
MATCH p = (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) --> (m:OLT) RETURN p //将查询赋值与变量
//通过 type()函数查询关系类型
MATCH (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[r]-> (m:OLT {name:"南京市转运中心"}) RETURN type(r)

关系深度查询

//查询【北京市转运中心】关系中深度为1~2层关系的节点
MATCH (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[*1..2]->(m) RETURN *
//也可以这样
MATCH (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[*..2]->(m) RETURN *
//也可以通过变量的方式查询
MATCH path = (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[*..2]->(m)
RETURN path
//查询关系，relationships()获取结果中的关系，WITH向后传递数据
MATCH path = (n:OLT {name:"北京市转运中心"}) -[*..2]->(m)
WITH n,m, relationships(path) AS r
RETURN r
//查询两个网点之间所有的路线，最大深度为6，可以查询到2条路线
MATCH path = (n:AGENCY) -[*..6]->(m:AGENCY)
WHERE n.name = "北京市昌平区定泗路" AND m.name = "上海市浦东新区南汇"
RETURN path重点:查询两地的最最短距离
//查询两个网点之间最短路径，查询深度最大为10
MATCH path = shortestPath((n:AGENCY) -[*..10]->(m:AGENCY))
WHERE n.name = "北京市昌平区定泗路" AND m.name = "上海市浦东新区南汇"
RETURN path//查询两个网点之间所有的路线中成本最低的路线，最大深度为10（如果成本相同，转运节点最少）
MATCH path = (n:AGENCY) -[*..10]->(m:AGENCY)
WHERE n.name = "北京市昌平区定泗路" AND m.name = "上海市浦东新区南汇"
UNWIND relationships(path) AS r //unwind将列表变成单独的一行一行的形式，就类是进行循环
WITH sum(r.cost) AS cost, path
RETURN path ORDER BY cost ASC, LENGTH(path) ASC LIMIT 1
//UNWIND是将列表数据展开操作
//sum()是聚合统计函数，类似还有：avg()、max()、min()等

分页查询

//分页查询网点，按照bid正序排序，每页查询2条数据，第一页
MATCH (n:AGENCY) 
RETURN n ORDER BY n.bid ASC SKIP 0 LIMIT 2
//第二页
MATCH (n:AGENCY)  skip就是跳过的个数,这里的效果就是查询第二页
RETURN n ORDER BY n.bid ASC SKIP 2 LIMIT 2
//……

3.更新数据

// 更新/设置 属性
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"})
SET n.address = "龙跃苑四区3号楼底商101号"
RETURN n
//通过remove移除属性
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"}) REMOVE n.address RETURN n
//没有address属性的增加属性
MATCH (n:AGENCY) WHERE n.address IS NULL SET n.address = "暂无地址" RETURN n

4.删除数据

//删除节点
MATCH (n:AGENCY {name:"航头营业部"}) DELETE n
//有关系的节点是不能直接删除的
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"}) DELETE n
//删除节点和关系，强制删除
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"}) DETACH DELETE n
//删除所有节点和关系，慎用！
MATCH (n) DETACH DELETE n

5.索引

// 更新/设置 属性
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"})
SET n.address = "龙跃苑四区3号楼底商101号"
RETURN n
//通过remove移除属性
MATCH (n:AGENCY {name:"北京市昌平区新龙城"}) REMOVE n.address RETURN n
//没有address属性的增加属性
MATCH (n:AGENCY) WHERE n.address IS NULL SET n.address = "暂无地址" RETURN n

SDN(Spring Data Neo4k)使用

导入依赖

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

编写application.yml

server:port: 9902
spring:application:name: sl-express-sdndata:neo4j:database: neo4jneo4j:authentication:username: neo4jpassword: neo4j123uri: neo4j://192.168.150.101:7687 #对应的neo4j的地址

使用SDN提供的Repository

SDN也是遵循了Spring Data JPA规范，同时也提供了Neo4jRepository，该接口中提供了基本的CRUD操作，我们定义Repository需要继承该接口，实现类会自动生成并配置到ioc，后续使用直接从ioc中获取即可。

我们编写Repository时只需要继承Neo4jRepository接口即可，在Neo4jRepository中提供了增删改查等一系列简单的操作方法。

实现Neo4jRepository的格式为下:

import com.sl.ms.Entitys.AgencyEntity;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;/*** 网点操作*/
//Neo4jRepository需要提供: 实体类和Id的类型
public interface AgencyRepository extends Neo4jRepository<AgencyEntity, Long> {}

Neo4jRepository需要提供: 实体类和Id的类型。

在SDK中只要我们使用符合规范的名命，SDN就可以自动实现对应的方法(有点类似mybatis-plus)。

对应名字规范为下:

例子为下:

import com.sl.ms.Entitys.AgencyEntity;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;/*** 网点操作*/
public interface AgencyRepository extends Neo4jRepository<AgencyEntity, Long> {/*** 根据bid查询** @param bid 业务id* @return 网点数据*/AgencyEntity findByBid(Long bid);/*** 根据bid删除** @param bid 业务id* @return 删除的数据条数*/Long deleteByBid(Long bid);
}

进行测试

测试代码为下:

import com.sl.ms.Entitys.AgencyEntity;
import com.sl.ms.Repository.AgencyRepository;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.domain.*;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;@SpringBootTest
class AgencyRepositoryTest {@Resourceprivate AgencyRepository agencyRepository;@Testpublic void testSave() {AgencyEntity agencyEntity = new AgencyEntity();agencyEntity.setAddress("测试数据地址");agencyEntity.setBid(9001L);agencyEntity.setName("测试节点");agencyEntity.setPhone("1388888888888");this.agencyRepository.save(agencyEntity);System.out.println(agencyEntity);}
}

测试结果为下: