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[Java知识库]Neo4j 4.x 社区版数据导入及Spring-Data-Neo4j 5.x、6.x使用案例

Neo4j 4.x 社区版数据导入及Spring-Data-Neo4j 5.x、6.x使用案例

背景及版本介绍
Neo4j 4.3.6数据导入
SDN使用案例
总结

背景及版本介绍

最近看因为工作原因开始接触Neo4j，发现Neo4j本身资料就比较少，而且版本差异比较大，比较流行的书籍《Neo4j权威指南》用是的3.x 社区版（使用Java8），而我由于本机装的是java11，一开始使用的就是社区版 4.3.6，因此很多3.x的命令是无法使用，但也不值当重新装一个3.x的环境（这点不得不夸一下Neo4j无论是安装启动，neo4j在windows上体验都和Linux非常相似，自己学习不用重新搞个Linux环境，非常方便，其实重装一次也不麻烦，只是比较懒）。

在碰到问题时还是尝试搜索资料，解决了一下相关的问题，其实很多问题官方文档已经给出了答案，只是官方文档太繁琐，很有可能一开始看忽略掉问题。

我这边主要碰到的问题是数据导入命令的变化，还是社区版的切换库问题。因此主要说的也是这两个问题。注意本篇博客并不教搭建和CQL语法，因为这些内容是比较通用的，网上3.x的教程也完全可以用。

然后就是Spring-Data-Neo4j操作Neo4j，我看的教程使用SpringBoot版本是2.3.5，配套的Spring-Data-Neo4j是5.3.5，然而我用最新IDEA创建的SpringBoot项目是2.5.5，配套的Spring-Data-Neo4j是6.1.5。

其实Spring中很多starter升级版本对API的影响不大，或者基本是兼容的，但Spring-Data-Neo4j 的 API 变了多了，因此两个版本我都去简单实现了一下。也让初入坑的小伙伴了解一下，不要像我一样无所适从。

Neo4j 4.3.6数据导入

Neo4j本质上是NoSQL，因此开发对Neo4j的学习可能主要集中在CQL上。但我觉得图数据库造数据要比RDB麻烦的多，RDB无非就插入几条数据而已，而且有图形化界面，操作起来很麻烦。

图数据库要造节点，造关系，自带的web图形界面可以查询，插入操作还是要使用CQL语句，一开始对CQL语句操作不熟悉经常把关系搞得很乱，因此我决定导入现成的关系，学起来也比较有意思，有成就感。

想导入数据首先要有数据，网上找了一下没有现成的CSV，那就只能自己做了，我从网上找了一个有意思的，是火影忍者的关系图，内容如下

[
    {
        "entity_1": "千手纲手",
        "entity_2": "加藤断",
        "relationship": "女友"
    },
    {
        "entity_1": "加藤断",
        "entity_2": "千手纲手",
        "relationship": "男友"
    },
    {
        "entity_1": "加藤断",
        "entity_2": "静音",
        "relationship": "叔叔"
    },
    //...
]

这种是不能直接导入的，需要改为neo4j可用的csv格式，因此我写了一份代码把json转为两份CSV，一份是人物，一个是关系，具体数据如下

# 角色csv
roleId:ID,name,:LABEL
role_0,千手纲手,naruto
role_1,加藤断,naruto
role_2,静音,naruto
...
# 关系csv
:START_ID,:END_ID,:TYPE
role_0,role_1,女友
role_1,role_0,男友
role_1,role_2,叔叔
...

后面我会把csv传上来，简单解释一下，角色csv是提供节点的，节点中有两个属性，roleId和name，节点的标签均为naruto，这里roleId并不是数据库中的id，它只是作为关系节点设置关系的依据，也就是在关系CSV中，START_ID和END_ID中的数据，TYPE字段这样写就相当于不同的关系都设置了一种类型，其实更通用的写法可以设置成这样

# 关系csv
:START_ID,:END_ID,relation,:TYPE
role_0,role_1,女友,narutoRelation
role_1,role_0,男友,narutoRelation
role_1,role_2,叔叔,narutoRelation

也就是类型都是 narutoRelation，具体关系在边的relation属性里，有兴趣的可以自己修改一下导入。

我这里使用的是neo4j import方式导入数据，注意这种方式只能在第一次初始化数据的时候才能使用，也就是这个库必须是无数据的新库，但很有你的Neo4j库是有数据的，因此我们不会传到默认的neo4j库，具体操作下面还会有详细说明。还有一点需要提前说明，Neo4j 3.x 是使用bin目录下的neo4j-import命令，但4.x是没有这个命令的， 因为这个命令被合并到neo4j-admin命令里了。

具体操作是先把两个CSV，放到import文件夹下，一定要放到import文件夹下，然后跳到neo4j的bin目录下，使用GitBash（CMD也可以）输入如下命令

./neo4j-admin.bat import 
--database=naruto.db 
--nodes=import/role.csv 
--relationships=import/relation.csv

用我这个命令会产生一个naruto.db的库，需要修改配置文件并重启，原因是我的默认库neo4j已经有数据量，而有数据的库是不能用import命令导入的，后文注意第5点有详细说明。

具体的操作是找到conf/neo4j.conf，修改配置文件中的库

# The name of the default database
#dbms.default_database=neo4j
dbms.default_database=naruto.db

最后使用命令重启

neo4j restart

导入数据后部分图（MATCH (n:naruto) RETURN n LIMIT 25）
火影人物关系图（局部）
需要注意以下几点

在windows环境下，在CMD输入命令可以直接用命令，但在GitBash中，需要使用neo4j-admin.bat。
–nodes，–relationships后面是等号(=)，3.x是冒号（:）
–nodes，–relationships后面的路径，并不是你现在所在目录的相对路径，而是以neo4j的根目录作为起始的相对目录，真正执行的时候会拼接上neo4j所在的目录，因此我建议使用时就使用import开头。
import 命令必须导入到一个空库，如果你的库已经有数据，是无法导入成功的，这也是我在–database=后面加了一个新数据库的原因。
neo4j 3.x的默认数据库叫graph.db，而4.x默认数据库为neo4j，我这样写直接会新建一个名为naruto.db的数据库，但是社区版不支持创建新库，因此需要找到conf/neo4j.conf，修改配置文件中的库，并重启，此时旧库neo4j虽然在web页面可见，但却不能使用，切换到新的naruto.db就可以看到数据了。

更多关于Neo4j的操作可以看一下官方文档。

SDN使用案例

两个案例我会挂到gitee上，因此就不描述目录结构，引入包类等信息了，简单写一下思路和异同点。

SDN 5.3.5 使用案例

新建一个SpringBoot项目，我使用的版本是2.3.5.RELEASE，因为Spring-Data-Neo4j是属于SpringData项目的，因此填写依赖的时候不需要填写它的版本，会根据SpringBoot版本自动设置。

添加依赖

 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-data-neo4j</artifactId>
 </dependency>

添加以后，会可以从maven依赖中查看版本。
在这里插入图片描述

配置文件

不同版本推荐写法不同，5.3.5的properties推荐写法

spring.data.neo4j.uri=bolt://localhost:7687
spring.data.neo4j.username=neo4j
spring.data.neo4j.password=123456

Entity

创建两个entity类，分别代表节点和边关系。

节点类

对应的标签是naruto。

@Data
@NodeEntity(label = "naruto")
public class NarutoRole implements Serializable {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    @Property
    private String name;
    @Property
    private String roleId;
}

注意这里标记节点类是使用@NodeEntity，标记属性是@Property，@Id代表这个属性是索引Id，@GeneratedValue是自动生成，文档说可以自定义生成策略，我没实验。

关系类

@Data
@RelationshipEntity(type = "narutoRelation")
public class NarutoRelation {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    @StartNode
    private NarutoRole fromNode;

    @EndNode
    private NarutoRole toNode;

    @Property
    private String relation;
}

注意这里的关系类（class）的类型（type）都是narutoRelation，如果想要一种把“师徒”，“对手”这些关系定义为不同的类型（type），需要定义不同的类（类）。

使用@RelationshipEntity代表这是一个边关系类。这里需要两个比较中要的注解@StartNode和@EndNode，这个边关系的起始都是NarutoRole类，如果是不同的类型可以根据情况修改。

Repository

Repository简单的多，创建相应的接口继承了Neo4jRepository就可以直接继承相应的增删改查方法，只要注意两个泛型，第一个代表增删改查对应的Entity，第二个代表Entity的id，neo4j自动生成的id都是Long类型，我也建议大家使用Long类型，后面有一次使用了字符串作为Id，自带的findById()方法就不能用了。

@Repository
public interface RelationshipRepository extends Neo4jRepository<NarutoRelation,Long> {}

当然可以也可以执行CQL语句，在这个版本下

@Repository
public interface RelationshipRepository extends Neo4jRepository<NarutoRelation,Long> {

    @Query("MATCH (m:naruto {name::#{#from}}),(n:naruto {name::#{#to}})" +
            "CREATE (m)-[:narutoRelation{relation::#{#relation}}]->(n)")
    void createRelation(@Param("from")String from, @Param("relation")String relation, @Param("to")String to);
}

这里也简单说一个知识点，我现在用的版本的Spring Data在注入参数时，需要用 :#{#paramName} 这个整体来注入，类似MyBatis的${paramName}，其他数据库JPA的使用方式应该也是一样的，其实我看的视频教程里可以用{0}，{1}这种方式来注入参数，但我这边实践没有生效，也没仔细研究，就直接用这种了，实际开发用这种的可能性也更大，可读性更强一点。

测试类


@SpringBootTest
class SpringDemoTestApplicationTests {

    @Test
    void contextLoads() {
    }

    @Autowired
    RoleRepository roleRepository;

    @Autowired
    RelationshipRepository relationshipRepository;

    @Test
    public void testBaseRepositoryMethod(){

        // 查找节点
        Optional<NarutoRole> byId = roleRepository.findById(46L);
        byId.orElse(null);

        // 创建节点
        NarutoRole WhiteJue = new NarutoRole();
        WhiteJue.setName("白绝");
        WhiteJue.setRoleId("role_70");
        roleRepository.save(WhiteJue);
        // 创建边关系
        Optional<NarutoRole> byId = roleRepository.findById(22L);

        NarutoRole ban = byId.get();

        byId = roleRepository.findById(63L);

        NarutoRole whitJue = byId.get();

        NarutoRelation relation = new NarutoRelation();

        relation.setFromNode(ban);
        relation.setToNode(whitJue);
        relation.setRelation("制造");
        relationshipRepository.save(relation);
    }

    @Test
    public void testCypherQL(){
        relationshipRepository.createRelation("黑绝","寄生","白绝");
    }

}

SDN 6.1.5 使用案例

案例介绍分析

6.0的案例没有使用之前导入的数据，因为人物关系已经比较全了，因此我准备重新添加两个节点以及他们之间的关系，含义是竹内顺子给漩涡鸣人配音。

按照我们预想的场景，节点关系应该是：竹内顺子-[配音]->漩涡鸣人，请记住这个关系，配音是从竹内顺子指向漩涡鸣人。

添加依赖和上文相同，只是SpringBoot版本变化为2.5.5，不做过多说明。

配置文件

6.1.5推荐写法

spring.data.neo4j.uri=bolt://localhost:7687
spring.data.neo4j.username=neo4j
spring.data.neo4j.password=123456

Entity

节点类

火影角色entity

@Node("Naruto")
@Data
public class NarutoRole {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    @Property
    private String name;

    @Property
    private String organization;

    @Relationship(type = "DUB_TO", direction = Relationship.Direction.INCOMING)
    private List<DubTo> dubTo;

    @Relationship(type = "DUBBER", direction = Relationship.Direction.INCOMING)
    private Dubber dubber;

}

配音演员Entity

@Node("NarutoDubber")
@Data
public class Dubber {
    @Id
    private final String name;
}

可以看到这里已经没有@NodeEntity，不是不推荐用，是根本没有这个注解。而且还添加了两个属性作为节点和关系。

然后是关系Entity

@RelationshipProperties
@Data
@Builder
public class DubTo {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    @TargetNode
    private final Dubber dubber;

}

这里可以看到用的是注解是@RelationshipProperties，特别要注意属性里有个@TargetNode，翻译过来是目标节点，我在上面特意说了从我的理解上是从配音演员（Dubber）指向角色（NarutoRole），那我一开始的理解目标节点应该是NarutoRole，但官网是这样写的

@TargetNode: Applied on a field of a class annotated with @RelationshipProperties to mark the target of that relationship from the perspective of the other end.
度娘翻译：@TargetNode：应用于带有@RelationshipProperties注释的类的字段，以从另一端的角度标记该关系的目标。

其实度娘的翻译也不是很明确，但上面写的从另一端的角度标记该关系的目标，因此可以看到，@TargetNode注解我是放到了Dubber上。

Repository

repository就没啥说的了，就只是继承了Neo4jRepository，简单粘贴一下

@Repository
public interface DubberRepository extends Neo4jRepository<Dubber,String> {
}

@Repository
public interface NarutoRoleRepository extends Neo4jRepository<NarutoRole,Long> {
}

测试类

@SpringBootTest
class Sdn6DemoApplicationTests {

    @Test
    void contextLoads() {
    }

    @Autowired
    NarutoRoleRepository narutoRoleRepository;

    @Autowired
    DubberRepository dubberRepository;


    @Test
    void createNode(){


        NarutoRole narutoRole = narutoRoleRepository.findById(65L).get();

        Dubber dubber = new Dubber("竹内顺子");


        Dubber dubberOp = dubberRepository.findOne(Example.of(dubber)).get();

        narutoRole.getDubTo().add(DubTo.builder().dubber(dubberOp).build());

        narutoRoleRepository.save(narutoRole);
    }

}