Neo4j graph data base

Теги: data-bases  graphs 

Графовая база neo4j реализует эффективные алгоритмы запросов к графу. Особенности:

  • реализует модель направленного графа со свойствами - узлы и связи содержат связи, связи реализуют направление.
  • в neo4j свойства хранятся в виде пар ключ-значение отдельно от графа, где ключ это строка, а значение - java строка в определенном для этого динамическое хранилище
  • сам граф хранится в виде смежности без индексов (index-free adjacencee) - каждый узел содержит ссылки на смежные с ним узлы. Время исполнения запроса зависит не от общего размера графа, а от размера подграфа, задействованногно в поиске, что наиболее эффективно для запросов, исследующих окрестность начального узла. Для сложных запросов реализуется модель in-memory графа, когда необходимый для выполнения запроса подграф предварительно катологизируется в память машины.
  • бд поддерживает встраивание значений свойств непосредственно в файл хранения свойств, что для определенных задач (к примеру для коротких значений типа индексов почты) снижает число операций ввод/вывод. кроме того, оптимизируется и хранение имен свойств.
  • узлы могут размечаться метками, что позволяет их группировать
  • связи имеют только один исходящий узел и один входящий (модель не предусматривает мультисвязей)
  • поддержка транзакций. Блокируются операции записи узлов, участвующих в транзакции. Используется журнал предварительной регистрации записи для гарантий завершения транзакции.
  • реализует репликацию на базе схемы ведущий сервер - подчиненные
  • производится разделение трафика чтения и записи - в основной реализации запись ведется только на ведущий сервер, а чтение только с ведомых
  • доступен распределенный кэш для ускорения процедуры запросов
  • реализован очень быстрый первоначальный импорт данных (инициализация) и пакетный импорт из csv
  • язык запросов - [cypher]
  • есть gui endpoint для визуализации запросов
  • продукт разделен на комьюнити и энтерпрайз версию. Первый вариант ограничен по производительности
  • собственная библиотека графовых алгоритмов

neo4j реализует два типа поддержки - встроенную и серверную.

Встроенный режим - бд запускается в одном процессе с приложением. Преимущество:

  • быстрый отклик
  • большой выбор интерфейсов
  • управление транзакциями

Недостатки:

  • только виртуальная машина java
  • звыисимость от сборки мусора, как следствие - длинные паузы между сборками, приводящие к увеличению времени выполнения запросов
  • жизненный цикл БД целиком и полностью связан с приложением

В серверном режиме экземпляры бд запускаются на собственных серверах и доступны через интерфейсы. Преимущества:

  • доступ по Rest api
  • не зависит от использующего приложения
  • легко масштабируется
  • не зависит от сборщиков мусора

Недостатки:

  • накладные расходы сети
  • проблемы с транзакциями, собирающими большое число запросов
  • сложности с шардитрованием очень больших графов (большие расходы на переходы из одного сегмента графа в другой по сети)

Смотир еще:

Полезные ресурсы: