使用 Springboot + Neo4j 實現(xiàn)知識圖譜功能開發(fā)
作者：編程疏影
本次架構(gòu)方案通過整合 Springboot 和 Neo4j，實現(xiàn)了一套包含人員創(chuàng)建、朋友關(guān)系管理以及知識圖譜查看的功能系統(tǒng)。在實現(xiàn)過程中，充分考慮了功能的完整性、性能優(yōu)化以及用戶體驗等方面。
Neo4j 框架介紹和特性
Neo4j 是一個高性能的、開源的圖數(shù)據(jù)庫。它將數(shù)據(jù)存儲為圖結(jié)構(gòu)，其中節(jié)點表示實體，邊表示實體之間的關(guān)系。這種圖數(shù)據(jù)模型非常適合處理復(fù)雜的關(guān)系型數(shù)據(jù)，能夠高效地進行關(guān)系查詢和遍歷。
Neo4j 的主要特性包括：
- 強大的圖查詢語言 Cypher：Cypher 是一種專門為 Neo4j 設(shè)計的聲明式查詢語言，使得查詢和操作圖數(shù)據(jù)變得直觀和高效。
Cypher 語言常用操作基本使用說明：
創(chuàng)建節(jié)點：
CREATE (n:Person {name: 'Alice', age: 30})上述語句創(chuàng)建了一個名為"Alice"，年齡為 30 歲的"Person"類型的節(jié)點。
創(chuàng)建關(guān)系：
MATCH (a:Person {name: 'Alice'}), (b:Person {name: 'Bob'})
CREATE (a)-[r:FRIEND {since: '2023'}]->(b)此語句在"Alice"和"Bob"節(jié)點之間創(chuàng)建了名為"FRIEND"，建立時間為"2023"的關(guān)系。
查詢節(jié)點：
MATCH (n:Person) RETURN n返回所有"Person"類型的節(jié)點。
查詢具有特定屬性的節(jié)點：
MATCH (n:Person {age: 30}) RETURN n查找年齡為 30 歲的"Person"節(jié)點。
更新節(jié)點屬性：
MATCH (n:Person {name: 'Alice'})
SET n.age = 31
RETURN n將"Alice"節(jié)點的年齡更新為 31 歲。
刪除節(jié)點或關(guān)系：
MATCH (n:Person {name: 'Alice'})
DELETE n刪除"Alice"節(jié)點。
MATCH (a:Person {name: 'Alice'})-[r:FRIEND]->(b:Person {name: 'Bob'})
DELETE r刪除"Alice"和"Bob"之間的"FRIEND"關(guān)系。
按照條件篩選和排序結(jié)果：
MATCH (n:Person)
WHERE n.age > 20
RETURN n.name, n.age
ORDER BY n.age DESC查找年齡大于 20 歲的"Person"節(jié)點，并按照年齡降序排列返回其姓名和年齡。
使用聚合函數(shù)：
MATCH (n:Person)
RETURN COUNT(n) AS personCount計算"Person"節(jié)點的數(shù)量。
路徑查詢：
MATCH p = (a:Person {name: 'Alice'})-[*1..3]->(b:Person {name: 'Bob'})
RETURN p查找從"Alice"到"Bob"最多經(jīng)過 3 步的路徑。
關(guān)聯(lián)查詢：
MATCH (a:Person)-[r:FRIEND]->(b:Person)
WHERE a.name = 'Alice' AND b.age > 25
RETURN b查找"Alice"的朋友中年齡大于 25 歲的人。
系統(tǒng)安裝及基本使用說明
（一）使用 Docker 安裝 Neo4j
- 拉取 Neo4j 的 Docker 鏡像：docker pull neo4j
- 啟動 Neo4j 容器：docker run -d -p 7474:7474 -p 7687:7687 --name neo4j neo4j
（二）啟動 Neo4j 服務(wù)
（三）基本使用
- 訪問 Neo4j 瀏覽器界面，通常在 http://localhost:7474/ 。
- 使用 Cypher 語言創(chuàng)建節(jié)點、關(guān)系和進行查詢操作。
項目依賴配置（pom.xml）
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-neo4j</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- 其他必要的依賴 -->
</dependencies>YAML 屬性文件配置（application.yml）
spring:
data:
neo4j:
uri: bolt://localhost:7687
username: your_username
password: your_password代碼示例
實體類
import org.neo4j.ogm.annotation.GeneratedValue;
import org.neo4j.ogm.annotation.Id;
import org.neo4j.ogm.annotation.NodeEntity;
@NodeEntity
public class Person {
@Id
@GeneratedValue
private Long id;
private String name;
// 新增：朋友列表
private List<Person> friends;
// 構(gòu)造函數(shù)、getter 和 setter 方法
}數(shù)據(jù)訪問層
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
public interface PersonRepository extends Neo4jRepository<Person, Long> {
// 新增：根據(jù)用戶名查找用戶及其朋友
Person findByNameAndFetchFriends(String name);
// 新增：獲取知識圖譜的方法
List<Person> getKnowledgeGraph();
}服務(wù)層
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class PersonService {
private final PersonRepository personRepository;
public PersonService(PersonRepository personRepository) {
this.personRepository = personRepository;
}
public void savePerson(Person person) {
personRepository.save(person);
}
// 新增：添加朋友關(guān)系
public void addFriendship(String personName1, String personName2) {
Person person1 = personRepository.findByNameAndFetchFriends(personName1);
Person person2 = personRepository.findByNameAndFetchFriends(personName2);
person1.getFriends().add(person2);
person2.getFriends().add(person1);
personRepository.save(person1);
personRepository.save(person2);
}
// 新增：獲取用戶的朋友列表
public List<Person> getFriends(String personName) {
Person person = personRepository.findByNameAndFetchFriends(personName);
return person.getFriends();
}
// 新增：獲取知識圖譜
public List<Person> getKnowledgeGraph() {
return personRepository.getKnowledgeGraph();
}
}控制器層
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class PersonController {
private final PersonService personService;
public PersonController(PersonService personService) {
this.personService = personService;
}
@PostMapping("/persons")
public void createPerson(@RequestBody Person person) {
personService.savePerson(person);
}
// 新增：添加朋友關(guān)系的接口
@PostMapping("/addFriendship")
public void addFriendship(@RequestBody AddFriendshipRequest request) {
personService.addFriendship(request.getPersonName1(), request.getPersonName2());
}
// 新增：獲取用戶朋友列表的接口
@GetMapping("/friends/{personName}")
public List<Person> getFriends(@PathVariable String personName) {
return personService.getFriends(personName);
}
// 新增：查看知識圖譜的接口
@GetMapping("/knowledgeGraph")
public List<Person> getKnowledgeGraph() {
return personService.getKnowledgeGraph();
}
// 新增：添加朋友關(guān)系的請求類
static class AddFriendshipRequest {
private String personName1;
private String personName2;
public String getPersonName1() {
return personName1;
}
public void setPersonName1(String personName1) {
this.personName1 = personName1;
}
public String getPersonName2() {
return personName2;
}
public void setPersonName2(String personName2) {
this.personName2 = personName2;
}
}
}前端代碼（使用 Vue.js 示例）
<template>
<div>
<input v-model="newPerson.name" placeholder="輸入人員姓名" />
<button @click="createPerson">創(chuàng)建人員</button>
<input v-model="personName1" placeholder="輸入第一個人員姓名" />
<input v-model="personName2" placeholder="輸入第二個人員姓名" />
<button @click="addFriendship">添加朋友關(guān)系</button>
<input v-model="personNameForFriends" placeholder="輸入要查看朋友的人員姓名" />
<button @click="getFriends">獲取朋友列表</button>
<button @click="getKnowledgeGraph">查看知識圖譜</button>
<ul v-if="knowledgeGraph.length > 0">
<li v-for="person in knowledgeGraph" :key="person.name">{{ person.name }}</li>
</ul>
<ul v-if="friends.length > 0">
<li v-for="friend in friends" :key="friend.name">{{ friend.name }}</li>
</ul>
</div>
</template>
<script>
import axios from 'axios';
export default {
data() {
return {
newPerson: {
name: ''
},
personName1: '',
personName2: '',
personNameForFriends: '',
knowledgeGraph: [],
friends: []
};
},
methods: {
createPerson() {
axios.post('/persons', this.newPerson)
.then(response => {
console.log(response.data);
})
.catch(error => {
console.error(error);
});
},
addFriendship() {
axios.post('/addFriendship', {
personName1: this.personName1,
personName2: this.personName2
})
.then(response => {
console.log(response.data);
})
.catch(error => {
console.error(error);
});
},
getFriends() {
axios.get(`/friends/${this.personNameForFriends}`)
.then(response => {
this.friends = response.data;
})
.catch(error => {
console.error(error);
});
},
getKnowledgeGraph() {
axios.get('/knowledgeGraph')
.then(response => {
this.knowledgeGraph = response.data;
})
.catch(error => {
console.error(error);
});
}
}
}
</script>總結(jié):
本次架構(gòu)方案通過整合 Springboot 和 Neo4j，實現(xiàn)了一套包含人員創(chuàng)建、朋友關(guān)系管理以及知識圖譜查看的功能系統(tǒng)。在實現(xiàn)過程中，充分考慮了功能的完整性、性能優(yōu)化以及用戶體驗等方面。但在實際應(yīng)用中，仍需根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)規(guī)模進行進一步的調(diào)整和優(yōu)化，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運行。
責任編輯：武曉燕
來源：
路條編程
