知识图谱-Neo4j使用详解

news2024/9/21 16:39:49

neo4j应用场景

  1. 知识图谱
  2. 欺诈检测
  3. 实时推荐引擎
  4. 反洗钱
  5. 主数据管理
  6. 供应链管理
  7. 增强网络和IT运营管理能力
  8. 数据谱系
  9. 身份和访问管理
  10. 材料清单

图数据库neo4j简介

在这里插入图片描述

关系查询：mysql和neo4j性能对比

在这里插入图片描述

neo4j的特性和优点：

在这里插入图片描述

Neo4j-CQL简介

neo4j的Cypher语言是为处理图形数据而构建的，CQL代表Cypher的查询语言，像oracle数据库具有查询语言SQL
在这里插入图片描述

常用命令

1. 同时创建节点和关系

   create (n1:class {name:"英语1"})-[r:BASIC]->(n2:class2 {name:"英语2"})

2. 批量删除节点

   with [42,43,44,45] as nodeIds unwind nodeIds as nodeId match (n) where id(n) = nodeId delete n

3. 删除当前节点下的所有关系（删除节点前必须做此操作）

   match (n)-[r]-() where id(n)=46 delete r

4. 为已经存在的节点创建关系

   match (a:class {name:"英语1"}),(b:class2 {name:"英语2"}) create (a)-[r:BASIC]->(b)

5. 删除当前节点下的指定关系（根据关系id删除）

   match (n)-[r]-() where id(n)=46 and id(r)=0 delete r

6. 根据关系id删除关系

   match (n)-[r]-() where id(r)=1 delete r

7. 删除全部节点和关系

   match (n) detach delete n

8. 创建关系时，给关系增加属性

   match (n1 {name:"大学英语III"}), (n2 {name:"大学英语IV"}) create (n1)-[r:BASIC {since: 2023}]->(n2)

9. 根据标签查找当前节点以及它的关系节点

   match (n:profession {name:"计算机专业"})-[r]->(n2) return n,n2

10. 根据关系名称查找：当前节点往后走的整个链条（递归调用）

    方法1：match path = (n {name:"大学英语II"})-[r:BASIC*]->() return nodes(path)
    方法2：match path = (n)-[r:BASIC*]->() where n.name="大学英语II" return nodes(path)

11. 根据关系名称查找：当前节点有关系的整个链条

    match path = (n)-[r:BASIC*]-() where n.name="大学英语III" return nodes(path)

12. 查看标签有多少个节点

    match (n:Person) return count(n) as person_count

13. 删除标签中的所有节点（同时自动删除它们的关系）

    match (n:Person) detach delete n

14. 创建一对节点（同时建立它们的联系）

    create (n1:Person{name:"张三"})-[r:couple{roles:"boyfriend"}]->(n2:Person{name:"rose"})

15. merge也可以创建两个节点之间的关系

    match (n:Person {name:"Shawn"}),(n2:Person {name:"Sally"}) merge (n)-[:FRIENDS {since:2023}]->(n2)

16. csv文件导入

load csv from "file:///test.csv" as line create (:Article {name:line[1], year: toInteger(line[2])})

17. 移除节点对应的标签

    match (n:Student {name:"李四"}) remove n:Student return n

18. 给已有节点添加标签

    match (n {name:"李四"}) set n:Person return n

19. 移除节点属性

    match (n:Person) where n.name="李四" remove n.age return n

20. 按照节点属性进行排序

    match (n:Student) return id(n) as id order by id asc

21. 其它命令

    * union: 拼接两个查询语句，不返回重复的行
    * union all: 拼接两个查询语句，返回重复的行
    * limit n: 选择前几行
    * skip n: 跳过前几行

22. 给已有节点添加属性

    match (n:Student) where n.name="张三" set n.age=18,n.sex="女" return n

23. null值查询

    match (n:Student) where n.sex is null return n

24. in查询

    match (n:Student) where n.name in ["张三", "小红"] return n

25. index索引

    * 创建索引

      create index on :Student (name)

    * 删除索引

      drop index on :Student (name)

26. unique约束

    * 创建唯一性约束

      create constraint on (n:Student) assert n.name is unique

    * 删除唯一性约束

      drop constraint on (n:Student) assert n.name is unique

常用函数

  1. 字符串函数
    在这里插入图片描述

  2. 聚合函数
    在这里插入图片描述

  3. 关系函数
    在这里插入图片描述

Neo4j-admin的使用

对neo4j数据进行备份、还原、迁移操作时，要关闭neo4j

  1. 数据库备份

    /home/neo4j/neo4j-community-3.5.2/bin/neo4j-admin dump --database=graph.db --to=/root/graph_back.dump

  2. 数据库恢复

    # 数据导入
/home/neo4j/neo4j-community-3.5.2/bin/neo4j-admin load --from=/root/graph_back.dump --database=graph.db --force
# 重启服务
neo4j start

python操作neo4j

  1. 安装py2neo

    pip install py2neo==2020.1.0

  2. 创建图对象

    import time

from py2neo import Graph

graph = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")
print(graph)

  3. Node

    #获取key对应的property
x=node[key] 
 #设置key键对应的value，如果value是None就移除这个property
node[key] = value
 #也可以专门删除某个property
del node[key]
#返回node里面property的个数
len(node)
#返回所以和这个节点有关的label
labels=node.labels
#删除某个label
node.labels.remove(labelname)
#将node的所有property以dictionary的形式返回
dict(node)
  4. Relationship
    #创建Relationship
Relationship`(*start_node*, *type*, *end_node*, ***properties*)
#返回Relationship的property
Relationship[key]
#删除某个property
del Relationship[key]
#将relationship的所有property以dictionary的形式返回
dict(relationship)

  5. 创建一段关系链

    from py2neo import Graph, Node, Relationship

g = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")
a = Node("Person", name="Alice")
b = Node("Person", name="Bob")
ab = Relationship(a, "KNOWS", b)
g.create(ab)

  6. 数据准备

    from py2neo import Graph, Node, Relationship, Subgraph

g = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")

tx = g.begin()

jiazhen = Node("Person", name="陈家珍", age=66)
fugui = Node("Person", name="徐富贵", age=67)
youqian = Node("Person", name="徐有钱")
renxing = Node("Person", name="徐任性")
cat = Node("Person", name="cat")
dog = Node("Person", name="dog")

wife = Relationship(fugui, "WIFE", jiazhen)
brother_1 = Relationship(fugui, "BROTHER", youqian)
brother_2 = Relationship(fugui, "BROTHER", renxing)
hus = Relationship(jiazhen, "HUS", fugui)
know = Relationship(cat, "KNOWS", dog)

relation_list = Subgraph(relationships=[wife, brother_1, brother_2, hus, know])
tx.create(relation_list)
tx.commit()

  7. query

    • 匹配所有节点

      from py2neo import Graph, Node, Relationship, Subgraph

g = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")

nodes = g.nodes.match()
for node in nodes:
    print(node)
    print(node.items())
    print(node.labels)

    • 匹配符合指定条件的节点

      from py2neo import Graph, Node, Relationship, NodeMatcher, Subgraph

g = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")

# 用来查找节点对象
matcher = NodeMatcher(g)
# first返回第一个符合条件的节点
node1 = matcher.match("Person", name="徐有钱").first()
print(node1)
print(node1["name"])
# all返回所有符合条件的节点
nodes = matcher.match("Person").all()
for node in nodes:
    print(node, node["name"])
# 按照节点的年龄属性查找
nodes = matcher.match("Person", age=66).all()
print("*" * 25 + "年龄66" + "*" * 25)
for node in nodes:
    print(node["name"], node["age"])
# 模糊匹配，要用Cypher
nodes = matcher.match("Person").where("_.name =~ '徐.*'").all()
print("*" * 25 + "姓徐的节点" + "*" * 25)
for node in nodes:
    print(node["name"], node["age"])

    1. 更新

      • 更新要先找出nodes，在使用事务的push更新
      from py2neo import Graph, Node, Relationship, NodeMatcher, Subgraph

g = Graph("http://localhost:7474", username="neo4j", password="123456")

tx = g.begin()

# 找到你要招的nodes
matcher = NodeMatcher(g)

# 修改单个节点
"""
init_node = matcher.match("Person", name="徐富贵")
new_node = init_node.first()
new_node["name"] = "富贵"
sub = Subgraph(nodes=[new_node])
tx.push(sub)
tx.commit()
"""

# 修改多个节点
init_node = matcher.match("Person")
nodes = init_node.all()
new_nodes = []
for node in nodes:
    node["name"] = "哈哈-" + node["name"]
    new_nodes.append(node)
sub = Subgraph(nodes=new_nodes)
tx.push(sub)
tx.commit()

      • 两个节点新加关系

        fugui = matcher.match("Person", name="富贵").first()
youqian = matcher.match("Person", name="徐有钱").first()
relation = Relationship(fugui, "Brother", youqian)
g.create(relation)

    2. 删除

      • 删除关系链

        注意：删除关系时节点自动删除

        matcher = NodeMatcher(g)
r_matcher = RelationshipMatcher(g)
fugui = matcher.match("Person", name="富贵").first()
youqian = matcher.match("Person", name="徐有钱").first()
relation = r_matcher.match(nodes=[fugui, youqian]).first()  # 如果此处nodes里面写None，会匹配所有关系
g.delete(relation)

    3. 只删除关系，不删除节点

      matcher = NodeMatcher(g)
r_matcher = RelationshipMatcher(g)
cat = matcher.match("Person", name="cat").first()
dog = matcher.match("Person", name="dog").first()
relation = r_matcher.match(nodes=[cat, dog]).first()
g.separate(relation)

    4. 批处理

    对于大量的插入一般是很费时的，首先我们可以使用事务，加快一定速度，而插入的方法一样重要，我们很多时候是遍历一个文件然后生成图，例子中我们生成每个Node后，先把他们放入一个List中，再变为Subgraph实例,然后再create(),耗时比一条条插入至少快10倍以上

    • 创建多个节点
tx = g.begin()

node_list = [Node("Num", name=str(num+1)) for num in range(4)]
node_list = Subgraph(nodes=node_list)

tx.create(node_list)
tx.commit()

  • 删除所有关系

    tx = g.begin()

r_matcher = RelationshipMatcher(g)
relations = r_matcher.match().all()
sub_list = Subgraph(relationships=relations)
tx.separate(sub_list)  # 删除关系，不删除节点

tx.commit()

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