知识图谱-Neo4j图形知识库

图形数据库（Graph Database）是NoSQL数据库家族中特殊的存在，用于存储丰富的关系数据，Neo4j 是目前最流行的图形数据库，支持完整的事务，在属性图中，图是由顶点（Vertex），边（Edge）和属性（Property）组成的，顶点和边都可以设置属性，顶点也称作节点，边也称作关系，每个节点和关系都可以由一个或多个属性。Neo4j创建的图是用顶点和边构建一个有向图，其查询语言cypher已经成为事实上的标准。

关系型数据库只对单个Join操作进行优化查询，而多重Join操作查询的性能显著下降。图形数据库适合查询关系数据，由于图形遍历的局部性，不管图形中由多少节点和关系，根据遍历规则，Neo4j只访问与遍历相关的节点，不受到总数据集大小的影响，从而保持期待的性能；相应地，遍历的节点越多，遍历速度越慢，但是变慢是线性的，这使得图形数据库不适合做海量数据统计分析。对与存在大量丰富关系的数据，遍历的性能不受图形数据量大小的影响，这使得Neo4j成为解决图形问题的理想数据库。

一，下载和安装Neo4j

1，安装Java JDK

Neo4j是基于Java的图形数据库，运行Neo4j需要启动JVM进程，因此必须安装JAVA SE的JDK。从Oracle官方网站下载 Java SE JDK，当前的版本是JDK8。

2，下载Neo4j安装文件

从Neo4j官网下载最新版本Neo4j 3.2 社区（Community）版本 “neo4j-community-3.2.0-windows。zip”，解压到主目录，“D:\Program Files\neo4j-community-3.2.”。

Neo4j应用程序有如下主要的目录结构：

• bin目录：用于存储Neo4j的可执行程序；
• conf目录：用于控制Neo4j启动的配置文件；
• data目录：用于存储核心数据库文件；
• plugins目录：用于存储Neo4j的插件；

3，创建系统环境变量

创建主目录环境变量NEO4J_HOME，并把主目录设置为变量值。

二，Neo4j的配置

配置文档存储在conf目录下，Neo4j通过配置文件neo4j.conf控制服务器的工作。默认情况下，不需要进行任意配置，就可以启动服务器。

1，核心数据文件的位置

例如，核心数据文件存储的位置，默认是在data/graph.db目录中，要改变默认的存储目录，可以更新配置选项：

# The name of the database to mount
#dbms.active_database=graph.db

Paths of directories in the installation.

#dbms.directories.data=data

2，安全验证，默认是启用的

# Whether requests to Neo4j are authenticated.
# To disable authentication, uncomment this line
#dbms.security.auth_enabled=false

3，配置JAVA 堆内存的大小

# Java Heap Size: by default the Java heap size is dynamically calculated based on available system resources.
# Uncomment these lines to set specific initial and maximum heap size.
#dbms.memory.heap.initial_size=512m
#dbms.memory.heap.max_size=512m

三，网络连接配置

1，Neo4j支持三种网络协议（Protocol）

Neo4j支持三种网络协议（Protocol），分别是Bolt，HTTP和HTTPS，默认的连接器配置有三种，为了使用这三个端口，需要在Windows防火墙中创建Inbound Rules，允许通过端口7687，7474和7473访问本机。

2，连接器的可选属性

listen_address：设置Neo4j监听的链接，由两部分组成：IP地址和端口号（Port）组成，格式是：:

3，设置默认的监听地址

设置默认的网络监听的IP地址，该默认地址用于设置三个网络协议（Bolt，HTTP和HTTPs）的监听地址，即设置网络协议的属性：listen_address地址。在默认情况下，Neo4j只允许本地主机（localhost）访问，要想通过网络远程访问Neo4j数据库，需要修改监听地址为 0.0.0.0，这样设置之后，就能允许远程主机的访问。

# With default configuration Neo4j only accepts local connections.
dbms.connectors.default_listen_address=0.0.0.0

4，分别设置各个网络协议的监听地址和端口

HTTP链接器默认的端口号是7474，Bolt链接器默认的端口号是7687，必须在Windows 防火墙中允许远程主机访问这些端口号。

# Bolt connector
dbms.connector.bolt.enabled=true
#dbms.connector.bolt.tls_level=OPTIONAL
#dbms.connector.bolt.listen_address=0.0.0.0:7687
dbms.connector.http.enabled=true
#dbms.connector.http.listen_address=0.0.0.0:7474
#dbms.connector.https.enabled=true
#dbms.connector.https.listen_address=0.0.0.0:7473

四，启动Neo4j程序

1，通过控制台启动Neo4j程序

点击组合键：Windows+R，输入cmd，启动DOS命令行窗口，切换到主目录，以管理员身份运行命令：

neo4j.bat console

如果看到以下消息，说明neo4j已经开始运行：

2，把Neo4j安装为服务（Windows Services）

安装和卸载服务：

bin\neo4j install-service
bin\neo4j uninstall-service

启动服务，停止服务，重启服务和查询服务的状态：

bin\neo4j start
bin\neo4j stop
bin\neo4j restart
bin\neo4j status

五，打开Neo4j集成的浏览器

1，Neo4j浏览器

Neo4j服务器具有一个集成的浏览器，在一个运行的服务器实例上访问 “http://localhost:7474/”，打开浏览器，显示启动页面

默认的host是bolt://localhost:7687，默认的用户是neo4j，其默认的密码是：neo4j，第一次成功登陆到Neo4j服务器之后，需要重置密码。

访问Graph Database需要输入身份验证，Host是Bolt协议标识的主机。

2，在Neo4j浏览器中创建节点和关系

示例，编写Cypher命令，创建两个节点和两个关系：

CREATE (n:Person { name: 'Andres', title: 'Developer' }) return n;
CREATE (n:Person { name: 'Vic', title: 'Developer' }) return n;
match(n:Person{name:"Vic"}),(m:Person{name:"Andres"}) create (n)-[r:Friend]->(m) return r;
match(n:Person{name:"Vic"}),(m:Person{name:"Andres"}) create (n)<-[r:Friend]-(m) return r;

在$ 命令行中，编写Cypher脚本代码，点击Play按钮，点击创建第一个节点，

在第一个节点创建之后，在Graph模式下，能够看到创建的图形，继续编写Cypher脚本，创建其他节点和关系

在创建完两个节点和关系之后，查看数据库中的图形：