从0开始重新学python+neo4j之Neo4j 入门

一、什么是图数据库？为什么用 Neo4j？

1.1 什么是图数据库？

图数据库（Graph Database）是一种专门用于存储和处理图结构数据的 NoSQL 数据库。它以节点（Node） 和 关系（Relationship） 为核心建模元素，非常适合表示实体之间的复杂连接关系。

• 节点：代表现实世界中的实体（如人、产品、地点等）。
• 关系：代表节点之间的连接（如“朋友”、“购买”、“位于”等），且关系本身也可以携带属性。
• 与传统的关系型数据库不同，图数据库不依赖于表和外键，而是直接将关系作为一等公民进行存储和查询。

1.2 为什么选择 Neo4j？

Neo4j 是目前最流行、功能最完善的原生图数据库之一，具有以下优势：

• ✅ 原生图存储引擎：专为图结构优化，性能卓越。
• ✅ 直观的查询语言 Cypher：类似自然语言，易学易用。
• ✅ 强大的可视化能力：通过浏览器界面可直接查看图结构。
• ✅ 活跃的社区和丰富的文档：适合初学者快速上手。
• ✅ 支持 ACID 事务：保证数据一致性。
• ✅ 开源版本免费：Neo4j Community Edition 可用于开发和小规模生产。

典型应用场景包括：

• 社交网络分析
• 推荐系统
• 欺诈检测
• 知识图谱构建
• 网络与 IT 运维拓扑管理

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二、安装 Neo4j（推荐 v5.x）

本教程以 Neo4j Community Server v5.x 为例（适用于 Windows / macOS / Linux）。

2.1 下载 Neo4j

1. 访问官方下载页面：https://neo4j.com/download-center/
2. 选择 Neo4j Community Edition（注意选择 v5.x 版本，如 5.18）
3. 根据你的操作系统下载对应安装包：
   • Windows：.exe 安装程序
   • macOS：.dmg 或使用 Homebrew
   • Linux：.tar.gz 压缩包

2.2 安装方式（以 Linux/macOS 为例）

# 解压（Linux/macOS）
tar -xf neo4j-community-5.x.x-unix.tar.gz
cd neo4j-community-5.x.x

# 启动服务（首次启动会提示接受许可协议）
bin/neo4j console

💡 Windows 用户：运行 .exe 安装程序后，可通过开始菜单启动 Neo4j 服务。

2.3 初始配置

首次启动后，Neo4j 会要求你设置初始密码（默认用户名为 neo4j）。请记住该密码，后续登录浏览器界面时需要使用。

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三、启动浏览器界面（http://localhost:7474）

1. 确保 Neo4j 服务正在运行。
2. 打开浏览器，访问：http://localhost:7474
3. 首次登录时：
   • Connect URL: bolt://localhost:7687
   • Username: neo4j
   • Password: 你设置的初始密码
4. 登录成功后，你会看到 Neo4j Browser 界面，包含：
   • 查询编辑区（顶部）
   • 结果展示区（中间）
   • 图形可视化面板（可切换为表格/文本视图）

✅ 小技巧：在查询框中输入 :play movies 并回车，可加载一个示例电影数据库进行练习！

四、核心概念

4.1 节点（Node）

• 表示实体，如一个人、一本书、一个城市。
• 可以拥有多个 标签（Label） 来分类（如 :Person, :Movie）。
• 可以包含 属性（Property）（键值对，如 {name: "Alice", age: 30}）。

4.2 关系（Relationship）

• 连接两个节点，具有方向性（A → B）。
• 必须有 类型（Type）（如 :FRIENDS_WITH, :ACTED_IN）。
• 也可以拥有属性（如 {since: 2020}）。

4.3 属性（Property）

• 键值对（key-value），存储在节点或关系上。
• 值可以是字符串、数字、布尔值、列表等（Neo4j 不支持嵌套对象）。

4.4 标签（Label）

• 用于对节点进行分组（类似关系型数据库中的“表名”）。
• 一个节点可以有多个标签（如 (:User:Admin)）。
• 不能用于关系。

📌 示例图结构：

(Alice:Person {name:"Alice"}) -[:FRIENDS_WITH {since:2020}]-> (Bob:Person {name:"Bob"})

• ()：表示一个节点。
• Alice：这是该节点的变量名（或别名），在查询中可用于引用该节点（例如在 RETURN Alice 中）。它不是存储在数据库中的数据，仅在当前查询上下文中有效。
• :Person：这是节点的标签（Label）。标签用于对节点进行分类，类似于关系型数据库中的“表名”。一个节点可以有多个标签（如 :Person:User），但这里只有一个：Person。
• {name:"Alice"}：这是节点的属性（Properties），以键值对形式存在。这里表示该节点有一个属性 name，其值为 "Alice"。

• - 和 ->：表示有向关系，箭头方向从左（Alice）指向右（Bob）。如果写成 -[:FRIENDS_WITH]-（无箭头），则表示无向（在匹配时忽略方向）。
• [:FRIENDS_WITH]：
  • 方括号 [] 表示一个关系；
  • :FRIENDS_WITH 是关系的类型（Type）。关系必须有且仅有一个类型（不能像节点那样有多个标签，类型都是自定义的，无系统默认关系，建议大写加下划线，比如此处可以改为FRIENDS）。
• {since:2020}：这是关系的属性。表示这段友谊从 2020 年开始。

 

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五、Cypher 基础语法

Cypher 是 Neo4j 的声明式图查询语言，语法简洁直观。

5.1 常用关键字

关键字	作用说明
CREATE	创建节点或关系
MATCH	匹配图中的模式（类似 SQL 的 SELECT）
RETURN	返回查询结果
WHERE	添加过滤条件
SET	更新节点或关系的属性
DELETE	删除节点或关系（注意：删除节点前需先删除其所有关系）

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5.2 基础操作示例

示例 1：创建一个带属性的节点

CREATE (:Person {name: "Alice"});
　　　　　　　:Person 是标签
　　　　　　　{name: "Alice"} 是属性

示例 2：创建两个节点并建立关系

CREATE (a:Person {name: "Alice"}),
       (b:Person {name: "Bob"}),
       (a)-[:FRIENDS_WITH {since: 2020}]->(b);

示例 3：查询所有 Person 节点

MATCH (p:Person)
RETURN p;

示例 4：查找名字为 "Alice" 的人

MATCH (p:Person {name: "Alice"})
RETURN p;

示例 5：使用 WHERE 过滤

MATCH (p:Person)
WHERE p.name = "Alice"
RETURN p.name, p.age;

示例 6：更新属性

MATCH (p:Person {name: "Alice"})
SET p.age = 30
RETURN p;

示例 7：删除关系（先匹配再删）

MATCH (a:Person)-[r:FRIENDS_WITH]->(b:Person)
WHERE a.name = "Alice" AND b.name = "Bob"
DELETE r;

示例 8：删除节点（必须先删关系！）

MATCH (p:Person {name: "Alice"})
DETACH DELETE p;  // DETACH 会自动删除所有关联关系

⚠️ 注意：普通 DELETE 不能删除仍有关系的节点，必须使用 DETACH DELETE。

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