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編輯推薦

內容簡介

本書以實例為依托，詳細地對實例做建模分析，並給出經過測試的源代碼，讀者可以按照書的介紹一步一步地實現每一個實例，這是一種學習建模和編程的極為便捷的方法。本書也是一本對使用Neo4j對圖形數據進行設計、建模和查詢的綜合指導書。書中探索了處理和查詢圖形數據的各種工具及其強大功能，包括圖形遍歷的概念及其使用方法，也討論了Neo4j的圖形查詢語言Cypher和如何使用SpringDataNeo4j將Neo4j集成到應用程序中，以及如何使用服務器模式和嵌入式模式等內容。

作者簡介

作?者?簡?介?About the AuthorAleksa Vukotic之前在Open Credo擔任數據管理實踐領導者，現任Noble Group的開發平臺部主管。他是一個軟件架構師和開發者、敏捷編程的倡導者、作者和培訓師，並且是許多Neo4j項目的開發者，如用圖形數據模型解決復雜的訪問控制列表和推薦引擎問題。 Nicki Watt是Open Credo的首席顧問。她務實、心靈手巧，是一個問題解決專家，樂於使用“正確的工具完成工作”。Nicki一直使用Neo4j等開源工具以及框架參與各種項目，包括對基於引擎問題的探究和推薦。她也是Spring Data Neo4j項目的貢獻者之一。 Tareq Abedrabbo是Open Credo的首席技術官（CTO）。他對編程語言有著強烈的興趣，從Scala和Python到Google Go。他在幾個NoSQL技術領域（包括Neo4j、MongoDB和Redis）有著非常豐富的知識，並在很早以前就開始積極從事Spring項目，是Spring Web Service項目的核心成員。 Dominic Fox是Open Credo的顧問，尤其喜歡把對編程語言理論的見解進行實踐並講解給他人。他作為專業開發者涉足了多種領域的工作，包括文檔管理、電信和金融，也包括Neo4j的培訓。他一直期望創建優秀的工具和庫，能使每天的編程工作更加直觀、可靠。 Jonas Partner是Open Credo的首席執行官（CEO），該公司是Neo Technology的服務合作伙伴，是解決復雜數據問題的專業公司。他還是《Spring Integration in Action》的合作作者。

Contents?目錄譯者序序言前言作者簡介部分Neo4j概述第1章Neo4j數據庫的一個應用案例 31.1為什麼要有Neo4j 41.2關繫數據庫中的圖形數據 41.3Neo4j中的圖形數據 81.4大數據下的SQL聯接操作與Neo4j圖形遍歷的對比 101.5圖形 131.6Neo4j在NoSQL領域的地位 131.6.1主鍵值存儲 141.6.2列族存儲 141.6.3面向文檔的數據庫 151.6.4圖形數據庫 151.6.5與NoSQL類數據庫的比較 151.7Neo4j具有與ACID兼容的數據格式 161.8本章小結 17第2章Neo4j的數據模型 182.1Neo4j中數據模型的類型 182.1.1圖表建模的一個簡單實例 192.1.2圖表建模的一個復雜實例 202.2領域建模 222.3更多實例 262.3.1地鐵車站實例 262.3.2樂隊成員實例 272.4本章小結 29第3章Neo4j開發入門 303.1圖形數據結構建模 303.2使用Neo4j API 343.2.1創建節點 343.2.2創建關繫 363.2.3為節點添加屬性 383.2.4節點類型策略 403.2.5為關繫添加屬性 413.3節點標簽 433.4本章小結 46第4章強大的圖形遍歷功能 474.1使用Neo4j核心Java API進行遍歷 474.1.1尋找起始節點 484.1.2遍歷直接關繫 494.1.3遍歷深度為2的關繫 514.1.4內存使用注意事項 534.2使用Neo4j的遍歷API進行遍歷 554.2.1使用Neo4j的內置遍歷結構 554.2.2實現一個自定義評估函數 564.3本章小結 59第5章數據索引 605.1創建索引項 605.2通過郵箱地址查找用戶 625.3對多個匹配結果的處理 645.4對索引過的數據進行修改的處理 655.5自動索引 665.5.1模式索引 665.5.2自動索引 695.6索引的成本/效益權衡 705.6.1索引查詢的性能優勢 715.6.2當更新和插入數據時索引對性能的影響 725.6.3索引的存儲 735.7本章小結 73第二部分Neo4j應用開發第6章Neo4j的查詢語言Cypher 776.1Cypher簡介 776.1.1Cypher入門 786.1.2執行Cypher查詢 796.2Cypher的基本句法 856.2.1模式匹配 856.2.2查找起始節點 896.2.3過濾數據 926.2.4獲得結果 936.3用Cypher更新圖形數據 966.3.1創建新圖形實體 976.3.2刪除數據 996.3.3更新節點和關繫屬性 996.4高級Cypher 1006.4.1聚合 1006.4.2函數 1016.4.3with語句的管道功能 1036.4.4Cypher的兼容性 1046.5本章小結 104第7章事務 1057.1事務的基礎知識 1057.1.1添加事務 1077.1.2打好基礎，循序漸進 1087.2事務的高級功能 1097.2.1事務的語義 1097.2.2事務中的讀取與顯式讀鎖 1117.2.3事務中的寫入與顯式寫鎖 1127.2.4無效鎖的危害 1147.3與其他事務管理繫統的集成 1147.4事務事件 1167.5本章小結 117第8章深度遍歷 1188.1遍歷的順序 1188.1.1深度優先 1198.1.2廣度優先 1218.1.3深度優先與廣度優先順序的比較 1228.2擴展關繫 1248.2.1標準擴展器 1248.2.2用於擴展的順序關繫 1268.2.3自定義擴展器 1278.3管理性 1308.3.1NODE_GLOBAL性 1308.3.2NODE_PATH性 1328.3.3其他性類型 1338.4雙向遍歷 1348.5本章小結 137第9章Spring Data Neo4j 1389.1SDN適合做什麼 1389.1.1什麼是Spring以及Spring與SDN是怎樣關聯的 1409.1.2SDN適合做什麼（及不適合做什麼） 1409.1.3從哪裡獲得SDN 1419.1.4從哪裡獲得更多的信息 1419.2用SDN建模 1419.2.1原始POJO域建模 1429.2.2注釋域模型 1449.2.3建模節點實體 1459.2.4建模關繫實體 1489.2.5建模節點實體之間的關繫 1509.3訪問和持久化實體 1529.3.1支持Spring的配置 1529.3.2Neo4jTemplate類 1539.3.3資源庫 1549.3.4其他選項 1579.4對像圖形映射選項 1589.4.1簡單映射 1589.4.2基於AspectJ的高級映射 1619.4.3對像映射總結 1649.5執行查詢和遍歷 1649.5.1注釋查詢 1649.5.2動態派生查詢 1669.5.3遍歷 1689.6本章小結 168第三部分Neo4j應用實例第10章Neo4j的嵌入式模式與服務器模式 17110.1使用模式概述 17110.2嵌入式模式 17310.2.1核心Java集成 17310.2.2其他基於JVM的集成 17610.3服務器模式 17710.3.1Neo4j服務器概述 17810.3.2使用細粒度Neo4j服務器模式的REST API 17910.3.3使用Cypher Neo4j服務器模式REST API端點 18110.3.4使用遠程客戶端庫幫助訪問Neo4j服務器 18210.3.5服務器插件和非托管擴展 18410.4權衡選項 18410.4.1對架構的考慮 18510.4.2對性能的考慮 18710.4.3其他需要考慮的事項 19010.5充分利用服務器模式 19010.5.1避免細粒度操作 19110.5.2使用Cypher 19210.5.3服務器插件 19410.5.4非托管擴展 19610.5.5流REST API 19810.6本章小結 199第11章Neo4j的架構與應用 20011.1高層Neo4j架構 20011.1.1設置場景 20211.1.2硬盤 20211.1.3存儲文件 20311.1.4Neo4j緩存 20511.1.5事務日志及可恢復性 21011.1.6編程API 21111.2Neo4j的高可用性 21211.2.1Neo4j集群概述 21311.2.2設置Neo4j集群 21611.2.3復制——讀和寫的策略 21811.2.4緩存分區 22211.2.5HA小結 22411.3備份 22511.3.1離線備份 22511.3.2在線備份 22711.3.3從備份中還原數據 22911.4本書可能沒有涵蓋但你可能會關注的問題 22911.4.1安全 22911.4.2監控 22911.5本章小結 23011.6後的設想 230附錄A安裝Neo4j服務器 231附錄B設置和運行示例程序 236附錄C設置使用SDN的項目環境 241附錄D獲得更多的幫助 247

前言

前言?Preface從很早以前開始，圖形問題就是計算機編程中一些普遍的問題。回想那時，尤其是在編程時，需要建立層次結構樹、訪問控制列表和映射表。當要存儲圖形的時候，程序員將圖形轉換成表格並使用關繫數據庫作為低層存儲。我們不得不做大量的探究來保存基本的圖形數據，直到有了以Neo4j為代表的圖形數據庫，纔有了其他的選擇。十多年前，Neo4j就開始了它的生涯，2010年正式發布了1.0版本，2.0版本是在2013年12月發布的。我們當中的大多數人一直在積極使用Neo4j，並且見證了它的發展及在不同項目上的應用。圖形數據庫，尤其是Neo4j，獲得了越來越高的關注度，越來越多的人和公司認識到，對於復雜的、具有挑戰性的相互連接的數據，Neo4j是圖形數據庫中的健壯和堅實的解決方案。我們非常高興能夠濃縮我們的真實工作經歷及知識編寫成這本實踐性很強的書。本書將為你打下一個堅實的基礎並創建一些幫助你盡快運行Neo4j的項目。關於本書Neo4j作為一個圖形數據庫在過去的大約十年間發生了很大的變化。從一個純粹在基於Java領域內操作的圖形數據庫開始，它已經發展成為適應許多語言和框架的圖形數據庫。當我們開始著手寫這本書的時候，版本是1.9。Neo4j 2.0版本是真正的規則顛覆者，引進了新的特性，包括非常期待的（內置）節點標簽的概念。因此本書盡管還有一些與1.x相關的內容，但是已經更新到涵蓋了2.0的特色，所有相關的樣例代碼和例子都已經專門經過了2.0版本的驗證。到本書出版時無疑還會有新的版本，然而，本書所采取的深思熟慮的一步一步的方法，應該為你提供了學習、起步和運行任意的核心Neo4j 2.0 版本的基礎知識和技能，當然，除了沒有預見的巨大變化。由於Java是促使Neo4j誕生的語言，因此我們決定使用Java作為主要的語言以演示本書的各種技術和方法。此外，這在以前也是一種可用語言，語言的選擇也使我們能夠包括一些章節詳細討論如何明確地利用本機核心Neo4j API的優點來做某些工作。這當然對基於Java的客戶端是具有很大好處的。然而，如果我們重新從頭開始，我們可能會花更多時間來講Cypher，因為Cypher與圖形數據庫交互更加容易，且是跨平臺的，包括Java、Shell等其他所有平臺。然而，我們將這個留作可能的第2版，因為我們仍然相信本書中有許多核心基本概念和方法需要首先傳達。本書假設使用的是版本的JDK 7。另外，本書附帶的樣例代碼使用Maven作為我們創建依賴工具的選擇。對於那些不熟悉Maven的用戶，附錄B中提供了一個快速入門幫助你起步與進入正常運行。應當指出的是，這並不意味著本書隻是一本參考書。如果是那樣的話，本書的篇幅將會長很多。本書的目標是給你足夠的知識並理解每一個希望精通的領域，然後再繼續向前。如果你想進一步探索特定的領域，書中提供了相關內容的鏈接，在那裡你可以得到更多的相關信息。本書章節編排本書分為三部分。部分介紹並且涵蓋數據模型、Neo4j入門和強大的遍歷功能。第二部分討論應用程序的開發並且涵蓋Cypher和Spring。第三部分討論產品實例。第1章介紹圖形數據庫的通用概念，包括瀏覽Neo4j的一些重要方面和適合的應用場景。該章介紹Neo4j在NoSQL領域中能解決的一些問題，包括與傳統關繫數據庫的對比。第2章考察如何及為什麼在Neo4j中建模數據，包括在圖形數據庫中數據建模場景的通用方法。給出了來自不同領域的例子，讓你了解在Neo4j中建模的靈活性。從第3章我們真正開始動手了。該章介紹Neo4j核心Java API，通過創建一個表示用戶社交網絡和他們喜歡的電影的圖形的所有步驟來加深理解。該章涵蓋創建和連接節點以及獲取這些節點的附加信息。該章也探討區分不同類型節點的策略，包括標簽的使用。第4章建立這個社交網絡的域，更深入地探討核心API，尤其是重點探討遍歷功能（這裡講的是Neo4j遍歷API），這是一個查詢圖形數據庫的強大方法。第5章介紹Neo4j中可用的索引策略。創建和遍歷圖形數據是非常棒的，但是你需要一個找到起始點或多個起始點的策略，起始點是圖形中開始遍歷的點。在查看從Neo4j 2.0版本往後可用的內置索引選項前，你將從查看手動（傳統）索引開始。第6章介紹Cypher，即Neo4j中人能讀懂的查詢語言。這一章介紹Cypher的性質，演示對圖形操作的基本句法，也涵蓋在Neo4j數據庫的日常開發和維護中會用到的高級特性。第7章重點討論在NoSQL空間中Neo4j的獨特亮點之一——完全支持ACID事務，提供一些不同應用的例子以及在某些方面更深入的探究。雖然從第4章開始接觸遍歷功能，但編寫高效的遍歷是成功查詢圖形數據的關鍵。在第8章，我們更深入地挖掘遍歷API的內部方法，因此你可以學習到如何以一個有效的方式用本機API解決復雜的圖形問題。第9章討論面向圖形對像的庫Spring Data Neo4j（SDN）。盡管SDN不是Neo4j官方提供的，但是該章通過介紹SDN來重點演示Neo4j開源框架如何作為一個庫去提供豐富的對像圖形模型和Neo4j支持的數據之間進行可靠的、無縫的映射。該章再一次使用我們信任的用戶及其所愛電影的社交網絡來演示這些要點。第10章探討在Neo4j中使用的兩種主要模式，即嵌入式模式和服務器模式，本書主要講解嵌入式模式的核心概念。該章也介紹了服務器模式，服務器模式可以被任何的客戶端使用，並稍微深入地探討每一種模式，比較各自的優缺點，包括如果你選擇的是服務器模式的話，如何充分利用服務器。第11章介紹高級Neo4j架構。以該知識為框架，該章探討當你準備將Neo4j投入到產品中時應該考慮哪些因素，包括擴展和其他使Neo4j高可用性的需求，以及當需要時如何備份和還原你的數據庫。四個附錄指導你完成安裝、設置和運行Neo4j，還包括Maven和SDN以及提供尋求更多幫助的信息。代碼約定和下載本書的所有源代碼以代碼體形式給出。在許多程序中，以注釋的形式指出關鍵的概念，在文本中有時用編號給出有關代碼的附加信息。書中給出的大部分代碼能夠在隨帶的樣例源代碼中以多種形式找到。樣例源代碼可以從華章網站（www.hzbook.com）上免費下載。樣例源代碼以一組JUnit樣式的測試結構給出，其目的是強調或演示討論中的特定代碼。附錄B給出了如何運行這些樣例源代碼的說明。致謝本書的編寫經歷了相當長的一段時間，因此，首先和應該感謝的是我們所有的家人和朋友，他們不知疲倦地與我們在一起、忍受著我們，並且在深夜給我們準備咖啡以便我們能保持旺盛的精力。謝謝你們！首先，我們要感謝Open Credo，這是我們在寫本書時工作的公司，給我們提供了能夠在本書中分享經驗的機會——大都是利用工作之餘的時間，但是，也占用到非常寶貴的工作時間。這是非常令人感激的！特別要感謝Neo4j的朋友們，英國的Jim Webber和Ian Robinson、德國的Michael Hunger和整個朋友圈，他們不斷地為Neo4j工作，但重要的是他們的有價值評論和反饋幫助我們深入細致恰當地修改本書。非常感謝英國的朋友在我們遇到一些“有趣”的挑戰時提供的指導。感謝我們的編輯Karen Miller，感謝她這段時間的耐心和理解，加上整個Manning團隊的積極工作，使我們終完成本書。這是一項艱苦的工作，非常感謝他們的支持和指導，使本書順利出版。感謝我們的讀者，他們在作者的在線論壇發布了修正和評論。感謝下面的相關人員，他們在開發期間閱讀了我們的手稿並提供了寶貴的意見：Adam Frankl、Bill LaPrise、Brian Gyss、Christoph Jasinski、Frank Uzzolino、Fred Patton、Janeen Johnson、John D. Lewis、 White、Mark Watson、Philippe Lamote、Pouria Amirian、Rikke Willer、Robert Gimbel、Rod Hilton和Stephen Kitt。還要感謝Jim Webber和Ian Robinson，他們為本書寫了序言。還有Craig Taverner，是他作為技術顧問在出版前又閱讀了一遍本書的手稿和例子的代碼。還有其他許多以不同的方式做出貢獻的人。我們無法通過名字提及每一個人，因為那樣意味著這個致謝的篇幅將非常長，但是我們想要深摯地感謝曾經給過我們幫助使得本書得以出版的每一個人。

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