Hello World 之Spring Boot 调用图数据库Neo4j

Posted 2022-05-06 jpfss

明日歌 
[清]钱鹤滩 
明日复明日，明日何其多！ 
我生待明日，万事成蹉跎

1. 图数据库Neo4j之爱的初体验 ----与君初相识，犹似故人归

在如今大数据（big data）横行的时代，传统的关系型数据库如oracle，mysql在大数据量，高并发的场景下显得力不从心。于是乎，NoSQL横空出世，如column-based的cassandra数据库，document-based的MongoDB，还有今天介绍的小众的graph-based的图数据数据库Neo4j。

图数据库名字的由来其实与其在底层的存储方式有关，图数据库并不表示会存储图形，图片等。Neo4j底层会以图的方式把用户定义的节点（nodes）以及关系（relationships）存储起来，Nodes 和 Relationships 包含key/value形式的属性。Nodes通过Relationships所定义的关系相连起来，形成关系型网络结构。通过这种方式，可是高效的实现从某个节点开始，通过节点与节点间关系，找出两个节点间的联系。

2. Neo4j之爱的再判断----天生我材必有用

以金庸先生的《神雕侠侣》为例，这里面的人物关系图很复杂，神雕大侠杨过有很多粉丝，他的粉丝又有自己的粉丝（二度人脉），粉丝的粉丝又有自己的粉丝……..假设杨大侠从南宋就开了个博客，到如今必定圈粉无数，如果要找到杨过的粉丝和他的六度七度人脉，运用传统的关系型数据库的话，则需要在关系表里存储很多关系数据，成万上亿，百亿，千亿甚至更多。不论用关系型数据库的分库分表技术还是其他优化手段，在复杂度和性能方面都可能会遇到瓶颈。

而图数据库neo4j运用了图的遍历算法设计，即从一个节点开始，根据其连接的关系，可以快速和方便地找出它的邻近节点，从而具有简单的存储方式和极高的查询性能。

关于neo4j的更多细节和neo4j server的安装以及用cypher语言创建节点，关系等内容可以参考网上资料(如：https://blog.csdn.net/victory0508/article/details/78414798)，本文着重关注Spring boot 2.0 如何简洁的调用neo4j.

3. Neo4j执Spring boot之手----窈窕淑女，Spring boot好逑

在我的第一篇博客里介绍了Spring boot 2.0。本文将Spring boot 结合Spring Data，用极少的代码，基本零配置，不用书写任何查询（queries）语句（这里是cypher）实现了Neo4j的增删改查。

3.1 Neo4j的连接配置

Spring boot的配置文件默认在src/main/resources下面，支持传统的application.properties 和application.yml

application.properties版：

spring.data.neo4j.username=neo4j
spring.data.neo4j.password=helloworld

application.yml版：      

spring:
  data:
    neo4j:
      username: neo4j
      password: helloworld

3.2 实体类（model） 

@NodeEntity
public class Legend 
 
   @Id @GeneratedValue private Long id;
 
 private String name;
 
   private Legend() 
     // Empty constructor required as of Neo4j API 2.0.5
   ;
 
 public Legend(String name) 
      this.name = name;
 
 
  /**
   * Neo4j doesn‘t REALLY have bi-directional relationships. It just means when querying
     * to ignore the direction of the relationship.
    * https://dzone.com/articles/modelling-data-neo4j
     */
  @Relationship(type = "FANS", direction = Relationship.UNDIRECTED)
   public Set<Legend> fans;
 
   public void fansWith(Legend legend) 
       if (fans == null) 
         fans = new HashSet<>();
     
       fans.add(legend);
   
 
  public String toString() 
 
       //java 8 stream and optional
      return this.name + "‘s fans => "
            + Optional.ofNullable(this.fans).orElse(
                  Collections.emptySet()).stream()
                        .map(Legend::getName)
                       .collect(Collectors.toList());
  
 
  public String getName() 
     return name;
  
 
  public void setName(String name) 
      this.name = name;
 

实体类annotated by 注解@NodeEntity，这样当调用保存这个实体时（save方法），会将它保存到neo4j数据库。

另一个重要的部分是

        @Relationship(type = "FANS", direction = Relationship.UNDIRECTED)

用来建立关系，UNDIRECTED表示忽略关系的方向性。

应用程序通过调用fansWith方法，可以将神雕的人物们联系起来。

3.3 Spring data neo4j

        Spring Data  属于Spring 大家庭，用于简化对数据库的访问，在很多情况下，甚至都不用写任何queries就可以实现对数据库的各种操作。 

import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
 
public interface LegendRepo extends CrudRepository<Legend, Long> 
 
  Legend findByName(String name);

 CrudRepository 是关键，它封装常用的如保存，更新等操作。

上面的findByName方法表示用name来查询。name必须是实体类的一个属性。在关系型数据库里，spring data会自己将他转化成 select * from table where name=？。而neo4j使用cypher语言，类似转化成查询语句

MATCH (n:`Legend`) WHERE n.`name` =  `name_0`  WITH n RETURN n,
[ [ (n)-[r_f1:`FANS`]-(l1:`Legend`) | [ r_f1, l1 ] ] ], ID(n) with params name_0=杨过

如果要表达Or或者And关系（假设legend有属性level），方法名将会是

findByNameAndLevel（String name，String level）

如果要分页，需要继承PagingAndSortingRepository，而不是CrudRepository 。有关springdata的更多细节，笔者将会在以后的博客中详细介绍。

3.4 Spring boot 启动类 

@SpringBootApplication
@EnableNeo4jRepositories
public class SpringBootNeo4jApplication 
 
   public static void main(String[] args) 
       SpringApplication.run(SpringBootNeo4jApplication.class, args);
   

这里的注解@EnableNeo4jRepositories告诉spring boot程序使用neo4j repository。

3.5 Spring boot 测试类 

 开发工具Spring tool suites自动会生成测试类，添加自己的逻辑代码，保存三个节点：杨过，小龙女和郭襄。

然后建立她们之间的关系，小龙女和郭襄均是杨过的粉丝。最后查询出杨过的粉丝。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringBootNeo4jApplicationTests 
    
 
 @Autowired
    LegendRepo legendRepo;
   private final static Logger log = LoggerFactory.getLogger(SpringBootNeo4jApplicationTests.class);
 
 @Test
    public void contextLoads() 
        legendRepo.deleteAll();
 
        Legend yangguo = new Legend("杨过");
       Legend dragonGirl = new Legend("小龙女");
       Legend guoxiang = new Legend("郭襄");
 
     List<Legend> team = Arrays.asList(yangguo, dragonGirl, guoxiang);
 
        log.info("Before linking up with Neo4j...");
                //java 8 stream
      team.stream().forEach(legend -> log.info("\t" + legend.toString()));
 
       legendRepo.save(yangguo);
       legendRepo.save(dragonGirl);
        legendRepo.save(guoxiang);
 
     yangguo = legendRepo.findByName(yangguo.getName());
     yangguo.fansWith(dragonGirl);
       yangguo.fansWith(guoxiang);
     legendRepo.save(yangguo);
 
      dragonGirl = legendRepo.findByName(dragonGirl.getName());
       dragonGirl.fansWith(guoxiang);
      // We already know that dragonGirl is a fan of yangguo
        legendRepo.save(dragonGirl);
 
       // We already know guoxiang fans with yangguo and dragongirl
                log.info("Look up yangguo‘s fans ...");
      log.info(legendRepo.findByName("杨过").toString());
  
 

运行代码查看日志：

Look up yangguo‘s fans ...
Request: MATCH (n:`Legend`) WHERE n.`name` =  `name_0`  WITH n RETURN n,[ [ (n)-[r_f1:`FANS`]-(l1:`Legend`) | [ r_f1, l1 ] ] ], ID(n) with params name_0=杨过
 杨过‘s fans => [郭襄, 小龙女]

4. Neo4j与Spring boot----一生一代一双人

Neo4j在某些场合能发挥自己的优势，而用spring boot的方式，使得neo4j的使用非常简单，自从有了spring boot，生活变得好轻松。

关注spring boot，请继续关注我的博客。

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_41897365/article/details/79835319