如何在 Neo4j 中使用类型层次结构？答案

【问题标题】：How to work with type hierarchies in Neo4j?如何在 Neo4j 中使用类型层次结构？
【发布时间】：2022-03-06 17:03:07
【问题描述】：

有没有办法在 Neo4j 中对类型层次结构进行建模？例如，如果我想构建汽车的类层次结构，我可能有一个基本类型“Car”，然后有扩展它的子类，如“SportCar”等。

我希望能够创建“SportCar”的实例，但运行查询以获取所有“Car”。这可能吗？如果有，技术是什么？

我认为我想要做的是创建一个“标签层次结构”——但我认为 neo4j 不支持这一点。

【问题讨论】：

好像是stackoverflow.com/questions/21402271/…的副本
在阅读了有关 neo4j 的更多信息后，我学到的一件事是，实际上并没有“类型”系统。他们拥有的最接近的东西是他们所谓的“标签”，基本上只是可以放在节点上的“标签”。因此，导航层次结构是完全可行的，但您必须以更具体的方式构建查询，因为“类型”等没有开箱即用的支持。
AgensGraph（PostgreSQL fork 扩展了图形数据库功能）具有标签层次结构：agensgraph.com/agensgraph-docs/…

标签： inheritance graph neo4j polymorphism data-modeling

【解决方案1】：

保罗，

首先，我建议您阅读“图形数据库”，这是一本免费的 O'Reilly 电子书，地址为 this link。

作为一个快速的答案，有很多方法可以做这种事情，最好的选择取决于你要解决的问题。一种方法是构造一个“Car”节点，然后将您的“SportCar”节点与“Car”节点相关联，并具有类似

的类型关系

CREATE (m:Car)
MATCH (m:CAR) WITH m CREATE (n:SportCar)-[:IS_A]->(m)

并创建其他类型的汽车，并将它们与 Car 节点相关联。

然后您可以通过

找到所有汽车

MATCH (m:Car)<-[:IS_A]-(n) RETURN n

您也可以只在每个节点上放置 Car 和 SportCar（以及 LuxoCar 等）标签。这只是众多方法中的两种。

恩典与和平，

吉姆

【讨论】：

是的，我知道您可以在创建节点时应用“IsA”关系，但这不会让您执行“MATCH (c:Car) RETURN c”并取回所有汽车，包括作为 Car 子类的汽车。我只是不认为 neo4j 支持搜索中的继承。需要明确的是，OrientDB 确实支持这一点——我想这只是两个平台之间的关键区别。此外，标签方法无法扩展，并且在层次结构发生变化时管理起来会很麻烦——想象一下必须返回并更新所有以前的标签，等等。

【解决方案2】：

至少有两种方法可以做到这一点：

1) 为每个对象使用多个标签

CREATE(BMW325d:Car:PassengerCar:DieselCar)
CREATE(Porsche911:Car:SportsCar:...)

2) 创建本体

对类层次结构建模的第二种方法是使用本体。尽管 Neo4j 将数据建模为属性图，并且本体更适合 RDF 三重存储，但仍有一些方法可以使用它们。

您可以使用 Protégé（开源）创建本体。然后将本体保存在 .owl-File 中，并使用 Plugin 将其上传到 Neo4j。之后，您将 Neo4j 中的节点声明到在 Protégé 中创建的 Metagraph。更详细的描述描述在here。

关于这个主题的更多信息...

出于您的目的，RDF 三重存储是一个有趣的选择，尤其是如果您想为数据添加语义，例如使用推理和继承。我建议仔细查看 RDF Triple Stores，它们也是图形 - 但它们以三元组（主题 - 谓词 - 对象）而不是节点和关系存储数据。 Top Braid Composer 是一个“易于学习”的工具，可让您开始使用它们。

虽然，我希望 Property Graphs 和 RDF 三元存储之间的差距很快就会缩小，因为这是一个权衡。因此，在选择其中一个之前，您应该仔细设置您对数据库的要求。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案3】：

所以我能想到的壁橱就是这个例子。

第 1 步：创建汽车类型的类型层次结构。

create (c:CarType{Code:"Car"})
create (sc:CarType{Code:"SportCar"})
create (sc)-[:SubCarOf]->(c)

第 2 步：创建“SportCar”的实例并记录（通过关系属性）它是“CarType”。

merge (sc:CarType{Code:"SportCar"})
create (i:SportCar)
create (i)-[:CarType]->(sc)

第 3 步：编写一个查询，查找从“Car”派生的所有“CarType”以及任何仅属于“Car”类型的所有“CarType”，然后查找这些实例。

match (c)-[:CarType]->(ct:CarType{Code:"Car"})
return c as Car
union
match (sct)-[:SubCarOf*]->(ct:CarType{Code:"Car"}), 
(c)-[:CarType]->(sct)
return c as Car

【讨论】：

【解决方案4】：

作曲

您可以考虑组合来代替继承。

CREATE (c0:Car:SportsCar {colour: "yellow", brand: "Bugatti", country: "France"}),
(c1:Car:LuxuryCar {colour: "red", brand: "Mercedes-Benz", country: "Germany"})

查找所有Cars

MATCH (c:Car) RETURN c;

查找所有SportCars：

MATCH (c:Car:SportsCar) RETURN c;

查找所有LuxuryCars：

MATCH (c:Car:LuxuryCar) RETURN c;

【讨论】：