neo4j

Neo4j - Getting started

neo4j relationship pic

neo4j是一種圖形資料庫，同時也是nosql的一種，每筆資料為一個node，在node上可以定義label，類似於其他資料庫的table/collection。假設有個Person的collection，要定義Person與Person之間的關係，勢必得額外定義一個collection或者field，去描述Person與Person之間的關係，但是neo4j並不需要額外的collection或field，只要定義好Person這個label，當關係產生時，在額外描述Person與Person之間關係(relationship)為何，換句話說一開始建立Person的node時，並不需要定義Person與Person的關係。

舉例來說，如果今天Tom和Jack就讀同一個學校同一個班級，現在的關係是classmate，當熟識之後，這時關係可能是friend，這時就必須建立friend的關聯(朋友本身是雙向的，這邊以單向為例)。

tom-->jack

在neo4j建立Person和type為friend關聯的語法會如下：

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CREATE (Tom {name:"tom"})-[:friend]->(Jack {name:"jack"});

如果單純的建立relationship，需先抓取tom和jack兩個人：

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MATCH (tom), (jack)
WHERE tom.name = "tom" and jack.name = "jack"
CREATE (tom)-[:friend]->(jack)
RETURN tom,jack;

Neo4j中的Nodes

在neo4j中的node，可以寫成以下幾種方式：

  • (a)
  • (a:Person) 指定label為Person
  • () 以匿名的方式

括號中的a，如同()，唯一不同之處，可以在MATCH時，透過a來做比對，而透過:Person這種指定label的方式，可以明確要查詢的label名稱，同樣也會增加query的效率。

Neo4j中的Relationships

在neo4j中的關係(relationship)表示方式，以中括弧[]作為表示，可以參考以下幾種：

  • (a)-[r]->(m) 定義a點到m點之間的關係
  • (a)-[:ACTED_IN]->(m) 定義a點到m點之間的關係，其中定義:ACTED_IN的label，為描述a與m之間的關係

Labels

不管是node或relationship都可以定義一個甚至多個label。下方以定義一個label為例：

  • (a:Person)
  • (a:Person {name:"Keanu Reeves"})
  • (a:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie)

CREATE

建立一個node，label為Person，{name:"tom"}為node被建立的資料。最前面的tom只是一個變數，在這個語法中並不會被使用到。

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CREATE (tom:Person {name:"tom"});

建立classmate的relationship，其中classmate在relationship中，被稱為type。

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CREATE (Tom {name:"tom"})-[:classmate]->(Jack {name:"jack"});

如果要描述關係的其他屬性，例如什麼時間點成為classmate，可在關係中附加資料。

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CREATE (Tom {name:"tom"})-[:classmate {start_date:"2012/01/05"}]->(Jack {name:"jack"});

CREATE INDEX

依照name去建立index，在search中效率會提昇許多。

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CREATE INDEX ON :Person(name);

MATCH

如果要回傳所有node筆數的資料如下。

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MATCH (p) RETURN p;

找出有建立relationship的node，可以這樣寫。

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MATCH (t)-->(j) RETURN t,j;

若是要依照type去search，例如要找是friend關係的，列出Person的name。

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MATCH (t)-[:friend]->(j) RETURN t.name,j.name;

查詢Person與Person之間的關係，可以透過type這個function。

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MATCH (t)-[r]->(j) RETURN t.name, type( r ),j.name;

WHERE

要search某個屬性，可透過where，例如找name是tom的人。

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MATCH (t)
WHERE t.name = "tom"
RETURN t;

同樣的查詢條件，也可直接透過下面這種方式，寫法更為簡短。

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MATCH (t {name:"tom"})
RETURN t;

Order

依照出生日期作排序。

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MATCH (a:Person)
RETURN a.name, a.born
ORDER BY a.born

Limit and Skip

limit指的是query後的資料要抓幾筆，而skip則是從第幾筆開始抓取。

從第10筆開始抓取，最多抓10筆。

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MATCH (a)
RETURN a.name
SKIP 10 
LIMIT 10;

nodes

在path中，回傳所有節點。

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MATCH p = (t)-[:friend]->(j) RETURN nodes(p);

rels

在path中，回傳節點對應的關係。

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MATCH p = (t)-[:friend]->(j) RETURN rels(p);

DISTINCT

假設有兩個Person的名稱為相同，此時要列出所有Person的name，這時可透過DISTINCT把相同name的都過濾掉，

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MATCH (p:Person)
RETURN DISTINCT p;

SET

SET可用於node和relationship、label的屬性修改。

例如例如例如例如設定movie釋出時間。

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MATCH (movie:Movie)
WHERE movie.title="Mystic River"
SET movie.released = 2003
RETURN movie;

如果要加入一個label，可直接使用SET。

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MATCH (movie:Movie)
WHERE movie.title="Mystic River"
SET movie:Movie
RETURN movie

REMOVE

移除label，直接使用REMOVE即可。

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MATCH (movie:Movie)
WHERE movie.title="Mystic River"
REMOVE movie:Movie
RETURN movie

DELETE

刪除node或relationship。

刪除一個節點。

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MATCH (n { name: 'Peter' })
DELETE n

MATCH Depth Relationship

a到b所包含多個relationship。

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(a)-[*]->(b)

a到b包含1~3個relationship，也就是中間含有0~3個node。

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(a)-[*1..4]->(b)

shortestPath

會自動找出最短路徑，也就是假設a到b點，可能有10個路徑，只會傳一個最短路徑。

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MATCH (keanu:Person {name:"Keanu Reeves"}), 
      (kevin:Person {name:"Kevin Bacon"})
MATCH p=shortestPath((keanu)-[:KNOWS*]->(kevin))
RETURN p;

extract

可在extract執行運算，之後的結果會回傳一個list。寫法包括以下2種：

  • extract(n in nodes(path) | n.name)
  • [ x in coll | expr ]
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extract(x in [1,2,3] | x*x)

取得keanu知道(relationship)kevin的最短路徑，其中[1..-1]則捨棄list的第一個和最後一個值。

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MATCH (keanu:Person {name:"Keanu Reeves"}), 
      (kevin:Person {name:"Kevin Bacon"})
MATCH p=shortestPath((keanu)-[:KNOWS*]->(kevin))
RETURN [ n in nodes(p)[1..-1] | n.name ];

neo4j可用的function可以參考官方文件。另外可以參考官方的語法對照表和官方的online tutorial，對於neo4j學習會有很大幫助。