图数据库介绍：图数据库的发展与优势

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,图数据库介绍,图数据库的发展与优势,图数据库是,NoSQL,的一种，讲到,NoSQL,我们常会想到文档数据库和,key/value,数据库。而图数据库能从诸多数据库中脱颖而出，取得众多企业的关注，则是因为其善于处理大量复杂、互连接、低结构化的数据，能够应对数据的迅速变化、频繁查询等实际场景。数易轩致力于图数据库技术服务方案，为您介绍图数据库的原理及优势。,图数据库介绍：图数据库的发展与优势,Part 01,何为图数据库,在说图数据库之前需要先了解下什么是图。形式上，图是点和边的组合；术语上，图是一些节点和关联这些节点的联系的组合。图广泛存在于世界之中，从人与人之间的联系、工厂与消费者之间的联系到电话与数据中心网络节点之间的关系、基因和蛋白质之间的关联，都会涉及大量的高度关联数据。这些数据构成了庞大的图，图数据库就是呈现和查询这些关联的做好的方式。,何为图数据库,如图中的小型社交网络图，点被标记为用户，每个用户有一个名字（微博名字不允许重复）；用户之间的关注关系就是他们之间的联系，也就是边。,何为图数据库,实际场景中的图要比上图复杂的多的多，一个节点只有一个名字属性，一个边只有一个关注标签是不可能满足需求的，所以带标签的属性图（,labeled property graph,）是目前最流行的图模型形式。,何为图数据库,带标签的属性图有几个特点：,它包含节点和联系,节点上有属性，如年龄、性别、学历、情感状态等。,节点上有一个多个标签，比如动漫、科技、美食等。,联系有名字和方向，并且总有一个开始节点和结束节点。,联系也有属性，比如关注、夫妻、跑男团等。,何为图数据库,Part 02,图数据库与关系数据库,图数据库并不是用来取代关系型数据库的，而是针对一些复杂类的查询提供另外一种解决思路。图数据库有其特定的应用场景，而这些特定的应用场景如果使用,MySQL,数据库等往往会有巨大的性能开销。,图数据库与关系数据库,假设在一个社交关系数据库中，我们只考虑用户和用户之间的朋友关系,(,这里我们注意，对于两个用户,A,，,A,认为,B,是,A,的朋友，并不代表,B,认为,A,是,B,的朋友，这里考虑的是一种有向关系,),，针对用户,A,，假如我们想分析谁是用户,A,的朋友，这个查询通常会比较快，但是我们如果查询“谁的朋友的朋友是用户,A”,，这个时候如果我们的表没有经过特殊设计，我们是需要遍历整个关系表的，如果是更复杂的多层反向查询问题，那么这个代价只会更高。,图数据库与关系数据库,同样的，在商品数据库中，我们查询某个客户买了哪些商品通常效率比较高，但是我们要查询”哪些客户买了这个商品”甚至是“有哪些买了这个商品的客户也买了那个商品”的这种多层关系的时候，数据库通常就显得力不从心了。,图数据库与关系数据库,关系型数据库缺少联系。关系型数据库是建立在关系模型基础上的数据库，简单来说就是指二维表格模型，因而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。联系一般出现在数据表的建模阶段，作为连接表的方式，常见的就是外键。,图数据库与关系数据库,但是随着离群数据（离群值指在数据中有一个或几个数值与其他数值相比差异较大）的增加，数据结构的宏观结构会越发的复杂和不规整，关系模型将造成大量表连结、稀疏行和非空逻辑检查，这会阻碍性能，并使已有的数据库难以响应业务需求的变化。,图数据库与关系数据库,实际上，关系型数据库在处理反向查询以及多层次关系查询的时候通常开销较大。相比之下，图数据库在处理这类问题就能发挥更大的优势，原因主要有如下几点：,同等的看待节点和边,(,关系,),，节点和边都是一等公民并建立表,采用双向指针，原生的图存储，在查节点之间的关系通常可以做到常数级别,图数据库与关系数据库,Part 03,图数据库的优势,更好，更快速的查询和分析,图数据库为查询相关数据（无论大小）提供了卓越的性能。图模型提供了固有的索引数据结构，因此它不需要为给定条件的查询加载或接触不相关的数据。这使得它成为更好、更快的实时大数据分析查询的绝佳解决方案。这与,HDFS,系统相反，,HDFS,系统具有为数据湖（,Data Lake,）、顺序扫描和追加新数据（不随机查找）而构建的架构。在这样的系统中，每个查询都涉及文件的大部分。使用图数据库，查询只能触及相关的数据。,图数据库的优势,更简单和更自然的数据建模,使用关系型数据库建模的人都需要了解数据库的规范化和参照完整性的严格规则。一些,NoSQL,数据库则走向了另一个极端，将所有类型的数据放在一个大型表中。另一方面，在图数据库中，可以定义任意类型的顶点类型来表示对象，并定义边类型来表示特定的关系。图模型的语义和你想要的语义完全一样，没有标准化也没有浪费。此外，图模型支持面向对象的思维，因为每个书面查询都需要明确的语义。没有任何隐藏的假设，比如在关系型,SQL,中需要知道,FROM,子句中的表。,图数据库的优势,更简单和更自然的数据建模,使用关系型数据库建模的人都需要了解数据库的规范化和参照完整性的严格规则。一些,NoSQL,数据库则走向了另一个极端，将所有类型的数据放在一个大型表中。另一方面，在图数据库中，可以定义任意类型的顶点类型来表示对象，并定义边类型来表示特定的关系。图模型的语义和你想要的语义完全一样，没有标准化也没有浪费。此外，图模型支持面向对象的思维，因为每个书面查询都需要明确的语义。没有任何隐藏的假设，比如在关系型,SQL,中需要知道,FROM,子句中的表。,图数据库的优势,同时支持实时更新和查询,图数据库支持对大图形数据的实时更新，同时支持查询。,图数据库的优势,数据结构的灵活性,图数据库具有灵活的,schema,修改。用户可以不断添加或删除新的顶点、边和属性，扩展或缩小数据模型。这对管理不断变化的对象类型特别方便。大多数图数据库可以在线修改,schema,，同时继续提供查询。相比之下，关系数据库不能轻易地支持在现代数据管理时代如此普遍的频繁,schema,变更。,图数据库的优势,非常感谢您的耐心聆听,