每天，我都需要儲存大量的數(shù)據(jù)，而我可以使用很多工具，比如 PostgreSQL，MySQL，SQLite，Redis 和 MongoDB，當(dāng)我積累了豐富的經(jīng)驗，并且熟練掌握這些工具的時候，我就不認(rèn)為他們還有什么樂趣了。我從心里熱愛 Ruby，是因為它很有趣并且能讓我能用自己的方式做一些很厲害的事情。但是我并沒有意識到這樣的數(shù)據(jù)處理工具將會影響我很久，盡管它令我找到了新的樂 趣，所以請讓我向你介紹 Neo4j 吧。

什么是 Neo4j？

Neo4j 是圖形化的數(shù)據(jù)庫！這意味著它被優(yōu)化用于管理和查詢實體（節(jié)點）之間的關(guān)系（節(jié)點），而不是像一個使用表的關(guān)系數(shù)據(jù)庫那樣的東西。

為什么這很棒？想象一個沒有國外鑰匙的世界。數(shù)據(jù)庫中的每個實體的關(guān)系之間都十分密切，以至于可以直接引用其他實體。如果你想要引用的關(guān)系沒有關(guān)系 表或者搜索掃面，就只需要幾個鏈接就行了。這***的展現(xiàn)了典型的對象模型。這非常令人興奮，因為 Neo4j 可以提供很多我們所期待的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該具有的功能，并且為我們提供了工具來查詢復(fù)雜數(shù)據(jù)圖形。

介紹 ActiceNote

為了鏈接 Neo4j，我們將使用 neo4j gem。連接到你在 Rails 應(yīng)用程序中的 Neo4j 的方法，可以在 gem  文檔中找到。同時此顯示代碼的應(yīng)用程序也可在 GitHub 庫中運行 Rails 應(yīng)用程序（使用 sitepoint 的分支）你可以在你的數(shù)據(jù)庫中運行使用前 rake load_sample_data 命令來填充數(shù)據(jù)庫。

下面是一個關(guān)于資產(chǎn)模型的基本案例來源于資產(chǎn)管理的Rails APP

class Asset 
  include Neo4j::ActiveNode 
 
  property :title 
 
  has_many :out, :categories, type: :HAS_CATEGORY 
end 

簡單解釋一下：

1.Neo4j的GEM給我們的Neo4j:: ActiveNode模塊，其中包括我們所做的這個模型

2.此資產(chǎn)意味著這種模式將負(fù)責(zé)所有在Neo4j標(biāo)記資產(chǎn)的節(jié)點（除標(biāo)簽一個節(jié)點可以有很多的標(biāo)簽發(fā)揮類似的作用）

3.我們有一個title屬性來描述各個節(jié)點

4.我們有傳出has_many的分類關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)幫助我們通過下面的數(shù)據(jù)庫HAS_CATEGORY關(guān)系找到分類的對象。

有了這個模型，我們可以進行基本的查詢來找到一個資產(chǎn)，并得到它的分類

2.2.0 :001 > asset = Asset.first 
 => #<Asset uuid: "0098d2b7-a577-407a-a9f2-7ec4153cfa60", title: "ICC World Cup 2015 "> 
2.2.0 :002 > asset.categories.to_a 
 => [#<Category uuid: "91cd5369-605c-4aff-aad1-b51d8aa9b5f3", name: "Classification">] 

熟悉 ActiveRecord 或者 Mongoid 的任何人會看到找個上百次。為了讓它變得更有趣，讓我們來定義一個 Category 模型：

class Category 
  include Neo4j::ActiveNode 
 
  property :name 
 
  has_many :in, :assets, origin: :categories 
end 

在這里，我們的關(guān)聯(lián)有一個 origin 的選項引用了 資產(chǎn)(asset)模型的 categories 關(guān)聯(lián)。如果我們想要的話，我們可以再一次指定 type: :HAS_CATEGORY

創(chuàng)建Recommendations

如果我們想要獲得所有和我們的 資產(chǎn)共享一個 category 的所有 資產(chǎn)(asset)會怎樣？

2.2.0 :003 > asset.categories.assets.to_a 
 => [#<Asset uuid: "d2ef17b5-4dbf-4a99-b814-dee2e96d4a09", title: "WineGraph">, ...] 

那這樣又會發(fā)生什么事？ActiveNode 生成一個數(shù)據(jù)庫查詢，指定了一個從我們的 資產(chǎn)(asset)到所有其他共享一個 category 的 資產(chǎn)(asset)的路徑。然后數(shù)據(jù)庫會發(fā)回那些 資產(chǎn)(asset)給我們。下面給出它用到的查詢：

MATCH 
  asset436, asset436-[rel1:`HAS_CATEGORY`]->(node3:`Category`), 
  node3<-[rel2:`HAS_CATEGORY`]-(result_assets:`Asset`) 
WHERE (ID(asset436) = {ID_asset436}) 
RETURN result_assets 
 
Parameters: {ID_asset436: 436} 

這種查詢語言叫做 Cypher，它等同于 Neo4j 的 SQL。特別注意括號周圍節(jié)點和接頭的 ASCII 風(fēng)格所代表的關(guān)系。這種 Cypher 查詢有點冗余，因為 ActiveNode 在算法上面會生成這些查詢。如果一個人去寫這種查詢，它將會看起來像這樣：

MATCH source_asset-[:HAS_CATEGORY]->(:Category)<-[:HAS_CATEGORY]-(result_assets:Asset) 
WHERE ID(source_asset) = {source_asset_id} 
RETURN result_assets 
 
Parameters: {source_asset_id: 436} 

同時，我也發(fā)現(xiàn) Cypher 比 SQL 要容易并且更強大， 但是我們在這里我們不會擔(dān)心 Cypher 太多。如果你之后想學(xué)習(xí)更過關(guān)于 Cypher 的知識，你可以查找 totorials 和 refcard。

正如你所看到的，我們可以使用 Neo4j 來跨實體。太了不起了！我們也可以使用帶有成對 JOINS 的 SQL 來做到。雖然 Cypher 看起來很酷，但是我們還沒有什么重大的突破。假設(shè)我們想要使用這些查詢來創(chuàng)建一些基于共享 category 的 asset recommendation 會怎樣？我們會想要去對 asset 排序然后按照最多共同 category 來排序。讓我們在我們的模型中創(chuàng)建一個方法：

class Asset 
  ... 
 
  Recommendation = Struct.new(:asset, :categories, :score) 
 
  def asset_recommendations_by_category(common_links_required = 3) 
    categories(:c) 
      .assets(:asset) 
      .order('count(c) DESC') 
      .pluck('asset, collect(c), count(c)').reject do |_, _, count| 
      count < common_links_required 
    end.map do |other_asset, categories, count| 
      Recommendation.new(other_asset, categories, count) 
    end 
  end 
end 

這里有幾個有趣的地方值得注意一下：

• 我們定義變量作為后續(xù)使用鏈的一部分（c 或者 asset）

• 我們使用 Cypher 的 collect 函數(shù)來給我們一個包含一個共享 category 數(shù)組的結(jié)果列（參考下面的表）。還要注意，我們得到了完整的對象，不僅僅是列/屬性：

你注意到這里沒有一個 GROUP BY 字句了嗎？Neo4j 非常智能地意識到 collect 和 count 是聚合函數(shù)，并且在我們的結(jié)果中通過非聚合列排序（在這個案例中只有 asset變量）。

注意那條 SQL！

作為***一步，我們能夠創(chuàng)建的不僅僅是相同 category 的 recommendation。想象一下我們有下面 Neo4j 子圖：

除了共享的 category 之外，讓我們來解釋一下 creators 和 viewers asset 有多少共同之處：

class Asset 
  ... 
  Recommendation = Struct.new(:asset, :score) 
 
  def secret_sauce_recommendations 
    query_as(:source) 
      .match('source-[:HAS_CATEGORY]->(category:Category)<-[:HAS_CATEGORY]-(asset:Asset)').break 
      .optional_match('source<-[:CREATED]-(creator:User)-[:CREATED]->asset').break 
      .optional_match('source<-[:VIEWED]-(viewer:User)-[:VIEWED]->asset') 
      .limit(5) 
      .order('score DESC') 
      .pluck( 
        :asset, 
        '(count(category) * 2) + (count(creator) * 4) + (count(viewer) * 0.1) AS score').map do |other_asset, score| 
      Recommendation.new(other_asset, score) 
    end 
  end 
end 

在這里我們深入研究并開始構(gòu)建我們自己的查詢。結(jié)構(gòu)一樣，但不僅僅是通過在共享 category 的兩個 asset 之間查找一條path， 我們也會指定兩個更多的可選path。我們可以指定三個可選path，但是 Neo4j 需要使用數(shù)據(jù)庫里邊每一個其他的 資產(chǎn)(asset) 來對比我們的 資產(chǎn)(asset)。為我們的 category 節(jié)點使用 match 而不是 optional_match，我們要求至少有一個共享 category。這樣極大的限制了我們的搜索空間。

在圖中有1個共享 category，0個共享 creator 以及兩個共享的 viewer。這意味著”Ruby“和”Ruby on Rails“之間的分?jǐn)?shù)將會是：

容易授權(quán)

讓我們來處理另外一個普遍的問題。假設(shè)你的 CEO 來到你桌子前對你說，“我們已經(jīng)構(gòu)建了一個非常棒的 app，但是客戶想要能夠控制誰可以看他們的東西。你可以建立一些隱私控制嗎？”看起來很簡單。讓我們依賴一個標(biāo)記來訪問私有資產(chǎn)(asset)：

class Asset 
  ... 
  property :public, default: true 
 
  def self.visible_to(user) 
    query_as(:asset) 
      .match_nodes(user: user) 
      .where("asset.public OR asset<-[:CREATED]-user") 
      .pluck(:asset) 
  end 
end 

使用這些設(shè)計，你可以顯示用戶可以看到的所有資產(chǎn)(asset)，因為資產(chǎn)(asset)是公開的或者因為觀察者擁有它。沒問題，但同樣不是個大問題。在另外一個數(shù)據(jù)庫里邊，你可以在兩個列/屬性上面做搜索。讓我們來感受一下！

產(chǎn)品經(jīng)理來到你身邊說，“嘿，謝謝你，但是現(xiàn)在人們想要給其他用戶直接訪問他們私有的東西”。沒問題！你可以創(chuàng)建以個 UI 來讓用戶添加和移除他們資產(chǎn)(asset)的 VIEWALBE_BY 關(guān)系，并且可以這樣查詢：

class Asset 
  ... 
 
  def self.visible_to(user) 
    query_as(:asset) 
      .match_nodes(user: user) 
      .where("asset.public OR asset<-[:CREATED]-user OR asset-[:VIEWABLE_BY]->user") 
      .pluck(:asset) 
  end 
end 

另外這將是一個連接表。你仍在用戶可以獲取資產(chǎn)(asset)的另外一個路徑。花費一些時間來欣賞 Neo4j 無模式的本質(zhì)。

滿足于你的工作日，靠在椅子上和喝著下午茶。當(dāng)然，前提是社交媒體客戶服務(wù)代表說“用戶喜歡新的功能，但是他們希望能夠創(chuàng)建分組以及分配訪問分組。 你可以做到嗎？并且，能允許任意層次的分組嗎？你深深得看著他們的眼睛幾分鐘，然后說：”當(dāng)然！“。之后開始變得復(fù)雜，來看個例子：

如果這些資產(chǎn)都是私人代碼，到目前為止給 Matz 和 tenderlove 去訪問 Ruby，以及 DHH 去訪問 Ruby on Rails。添加分組支持，你開始直接分配分組：

class Asset 
  ... 
 
  def self.visible_to(user) 
    query_as(:asset) 
      .match_nodes(user: user) 
      .where("asset.public 
 OR asset<-[:CREATED]-user OR asset-[:VIEWABLE_BY]->user OR  
asset-[:VIEWABLE_BY]->(:Group)<-[:BELONGS_TO]-user") 
      .pluck('DISTINCT asset') 
  end 
end 

這個是很簡單的，因為你只需要添加另外一條路徑。當(dāng)然，到目前為止那是我們的舊帽子。 Tenderlove 和 Yehuda 就能夠看到”Ruby on Rails“資源(asset)，因為他們是“Railsists”分組的。還要注意：現(xiàn)在一些用戶有多個資產(chǎn)(asset)路徑(像 Matz 去 Ruby 通過 Rubyists 分組和通過 CREATED 關(guān)聯(lián))你需要返回 DISTINCT asset。

然而通過一個層次結(jié)構(gòu)組織來指定一個任意的path需要花費你較多的時間。你可以查看Neo4j文檔直到你找到一些叫做”variable relationships“的東西并試試：

class Asset 
  ... 
 
  def self.visible_to(user) 
    query_as(:asset) 
      .match_nodes(user: user) 
      .where("asset.public OR asset<-[:CREATED]-user OR asset-[:VIEWABLE_BY] 
      ->user OR asset-[:VIEWABLE_BY]->(:Group)<-[:HAS_SUBGROUP*0..5]-(:Group)<-[:BELONGS_TO]-user") 
      .pluck('DISTINCT asset') 
  end 
end 

這里你已經(jīng)做到了！這種查詢會找到可訪問一個 group 的 資產(chǎn)(asset)并且貫穿了0到5的 HAS_SUBGROUP關(guān)系，***以一個查看用戶是否在***一個 group 里邊的檢查結(jié)束。你是這個故事的男主角，你的公司會為你能夠快速做好這項工作而給你獎金。

結(jié)論

你可以用 Neo4j 做很多我做不到并且很棒的事情（包括使用它的 amazing web interface 去利用 Cyper 查找你的數(shù)據(jù)）。它不僅僅是一種杰出的方式用一個簡單而直觀的方式來存儲你的數(shù)據(jù)，而且提供了很多高度聯(lián)系的數(shù)據(jù)查詢效率的好處（相信我你的數(shù)據(jù)是高度聯(lián)系的，盡管你沒有意識到）。我鼓勵你去看看 Neo4j 并在你的下一個項目中試試。