图数据库Neo4j的调研
一、neo4j基础概述
- 概述
neo4j作为当下最热门的图数据库之一，他的底层实现是java语言，所以安装的时候必须有jre环境。并且neo4j是根据计算机中图论理论来实现的。
neo4j图数据库主要有以下组成元素：（具体介绍可以参考下图）
- 节点
- 属性
- 关系
- 标签
2. 安装
这是官方下载地址 Neo4j Download Center - Neo4j Graph Data Platform ，这个是社区版的。
neo4j安装包有三种类型，企业版，社区版，桌面版。
建议安装社区版，下载后解压，配置环境变量就可以使用了。
目前最新的neo4j版本是5.5.0的版本。但是这个最新的版本要求 win10的操作系统，由于我本机的是win7的系统，所以我安装的是 4.4.18的版本。
另外neo4j和其他的软件一样，也是可以集群部署（Cluster ），或者单机部署（Standalone）。我们这里就简单进行单机部署
二、官方样例demo
安装好后，我在本机作为window service进程在后台直接启动。neo4j的安装包中有对应的windows环境的 bat脚本，执行就可以了 。
本地连接neo4j数据库，导入官方提供的数据，就能看到官方的 数据样例了 （演员- 电影的关系）。如下图：
官方提供的势示例数据，也就是neo4j的数据库执行脚本
官方示例数据 呈现的数据模型
官方示例数据 呈现的数据模型
三、实战数据demo
这一节主要讲：
1.java 语言如何读取neo4j的数据
参考这两篇官方说明文档
Get started - Neo4j Java Driver Manual （这是neo4j的官方文档，通过驱动程序，手动连接neo4j数据库访问数据，关闭连接方式）
Spring Data Neo4j（这是spring官方文档，spring框架集成neo4j数据库，这里其实可以通过spring-data来操作neo4j，也可以是spring boot starter方式来操作neo4j）
2. excel数据导入到neo4j数据库
-- 数据导入 cql语句：
LOAD CSV WITH HEADERS FROM 'file:///tree_data/tree_data.csv' AS data CREATE (:Org{name:data.name1,orderIndex:data.index})
CREATE (:Org{name:data.name2})
CREATE (:Org{name:data.name3})
CREATE (:Org{name:data.name4})
CREATE (:Org{name:data.name5})
CREATE (:Org{name:data.name6})
CREATE (:Org{name:data.name7})
MATCH (p:Org) where p.name is null detach delete p
MATCH (entity1:Org{name:data.name2}) , (entity2:Org{name:data.name3})
with entity1,entity2
CREATE (entity1)-[:rel]->(entity2)
MATCH (entity1:Org{name:data.name3}) , (entity2:Org{name:data.name4})
with entity1,entity2
CREATE (entity1)-[:rel]→(entity2)
3. 数据备份，数据恢复
3.1） 离线备份
1）先 docker stop 原来的容器
docker stop neo4j
2） 开始数据冷备
重新启动一个临时容器进行备份
docker run --interactive --tty --rm \
--volume=/home/data/neo4j/data:/data \
--volume=/home/data/neo4j/data/db-backup:/backups \
--volume=/etc/localtime:/etc/localtime \
neo4j:4.4.16-community \
neo4j-admin dump --database=neo4j --to=/backups/`date +%Y%m%d_%H:%M`.dump
3） 数据恢复
同样是在 Neo4j 停机状态下进行数据恢复
docker run --interactive --tty --rm \
--volume=/home/data/neo4j/data:/data \
--volume=/home/data/neo4j/data/db-backup:/backups \
neo4j:4.4.16-community \
neo4j-admin load --database=neo4j --from=/backups/xxxx.dump
3.1） 在线备份
在线备份：数据备份与恢复无需停机。
离线备份：数据备份与恢复需要停机。
注意：这是企业版的 Neo4j，社区版本不支持热备。
1） 开始数据热备
docker exec --interactive --tty neo4j-new neo4j-admin backup --database=neo4j --to=/backups/`date +%Y%m%d_%H:%M`.back
2） 数据恢复
docker exec --interactive --tty neo4j-new neo4j-admin backup --backup-dir=/backups/xxx.back
四、技术架构的演进
4.1 实际项目中，使用neo4j作为底层的数据库，我们就要考虑该技术的高可用性，安全性，以及并发性能如何等问题。所以目前市面的技术架构是如何做的，
以及是否还有其他的瓶颈，市场上是否有其他可替代品等等问题，就是我们在这个时候需要考虑的问题。
五、其他类型的图数据库有哪些
1） Amazon Neptune
Amazon Neptune - 为云构建的快速、可靠的图形数据库
Amazon Neptune 是一项快速、可靠且完全托管的图形数据库服务，可帮助您轻松构建和运行使用高度互连数据集的应用程序。Amazon Neptune 的核心是专门构建的高性能图形数据库引擎，它进行了优化以存储数十亿个关系并将图形查询延迟降低到毫秒级。 Amazon Neptune 支持常见的图形模型 Property Graph 和 W3C 的 RDF 及其关联的查询语言 Apache TinkerPop Gremlin 和 SPARQL，从而使您能够轻松构建查询以有效地导航高度互连数据集。Neptune 支持图形使用案例，如建议引擎、欺诈检测、知识图谱、药物开发和网络安全。
Amazon Neptune 具有高可用性，并提供只读副本、时间点恢复、到 Amazon S3 的持续备份以及跨可用区复制等功能。Neptune 非常安全，可支持 HTTPS 加密客户端连接和静态加密。Neptune 完全托管，因此，您再也无需担心数据库管理任务，例如，硬件预置、软件修补、设置、配置或备份。
2) JanusGraph
http://www.janusgraph.cn/
3) OrientDB
OrientDB 是一个开源的多模型 NoSQL 数据库，支持原生图形、文档全文、响应性、地理空间和面向对象等概念。它使用 Java 编写，速度非常快：在普通硬件上，每秒可存储 220,000 条记录。对于文档数据库，它还支持 ACID 事务处理。
没有昂贵的运行时 JOINs，连接可作为记录之间的持久指针进行管理。你可以在几毫秒内遍历数千条记录。
OrientDB 支持 schema-less, schema-full 和 schema-mixed 这三种模式，具有基于用户和角色的强大安全性分析系统，并支持查询语言之间的 SQL。
4) ArangoDB
ArangoDB是一个原生多模型数据库，兼有key/value键/值对、graph图和document文档数据模型，提供了涵盖三种数据模型的统一的数据库查询语言，并允许在单个查询中混合使用三种模型。基于其本地集成多模型特性，您可以搭建高性能程序，并且这三种数据模型均支持水平扩展。