Cypher 概述与基本语法

1，Cypher概述

Cypher是一种声明式图数据库查询语言，它具有丰富的表现力，能高效地查询和更新图数据。

Cypher借鉴了SQL语言的结构——查询可由各种各样的语句组合。

例如，下面是查找名为'John'的人和他的朋友的朋友。

MATCH (john {name: 'John'})-[:friend]->()-[:friend]->(fof)
RETURN john.name, fof.name

​ 接下来在语句中添加一些过滤。给定一个用户名列表，找到名字在列表中的所有节点。匹配他们的朋友，仅返回他们朋友的name属性以'S'开头的用户。

MATCH (user)-[:friend]->(follower)
WHERE user.name IN ['Joe', 'John', 'Sara', 'Maria', 'Steve'] AND follower.name =~ 'S.*'
RETURN user.name, follower.name

模式(Patterns)

​ Neo4j图由节点和关系构成。节点可能还有标签和属性，关系可能还有类型和属性。节点和关系都是简单的低层次的构建块。单个节点或者关系只能编码很少的信息，但模式可以将很多节点和关系编码为任意复杂的想法。

​ Cypher查询语言很依赖于模式。只包含一个关系的简单模式连接了一对节点。例如，一个人LIVES_IN在某个城市或者某个城市PART_OF一个国家。使用了多个关系的复杂模式能够表达任意复杂的概念，可以支持各种有趣的使用场景。例如，下面的Cypher代码将两个简单的模式连接在一起：

(:Person)-[:LIVES_IN]->(:City)-[:PART_OF]->(:Country)  

​ 像关系数据库中的SQL一样，Cypher是一种文本的声明式查询语言。它使用ASCII art的形式来表达基于图的模式。采用类似SQL的语句，如MATCH，WHERE和DELETE，来组合这些模式以表达所预期的操作。

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节点语法

​ Cypher采用一对圆括号来表示节点。如：(), (foo)。下面是一些常见的节点表示法：

()
(matrix)
(:Movie)
(matrix:Movie)
(matrix:Movie {title: "The Matrix"})
(matrix:Movie {title: "The Matrix", released: 1997})

match (matrix:Movie {title: "The Matrix"}) return matrix

节点.png

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关系语法

​ Cypher使用一对短横线(即“--”)表示：一个无方向关系。有方向的关系在其中一端加上一个箭头(即“<--”或“-->”)。方括号表达式[…]可用于添加关系信息。里面可以包含变量、属性和或者类型信息。关系的常见表达方式如下：

--
-->
-[role]->
-[:ACTED_IN]->
-[role:ACTED_IN]->
-[role:ACTED_IN {roles: ["Neo"]}]->

# 找出"Hugo Weaving"参演的电影
match (n:Person{name:"Hugo Weaving"})-[r:ACTED_IN]->(m) return n,r,m

关系.png

模式语法

将节点和关系的语法组合在一起可以表达模式。

(keanu:Person {name: "Keanu Reeves"})-[role:ACTED_IN {roles: ["Neo"]}]->(matrix:Movie {title: "The Matrix"})

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事务

​ 任何更新图的查询都运行在一个事务中。一个更新查询要么全部成功，要么全部失败。Cypher或者创建一个新的事务，或者运行在一个已有的事务中：

• 如果运行上下文中没有事务，Cypher将创建一个，一旦查询完成就提交该事务。
• 如果运行上下文中已有事务，查询就会运行在该事务中。直到该事务成功地提交之后，数据才会持久化到磁盘中去。

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兼容性

​ Cypher不是一成不变的语言。新版本引入了很多新的功能，一些旧的功能可能会被移除。如果需要，旧版本依然可以访问到。这里有两种方式在查询中选择使用哪个版本：

• 为所有查询设置版本：可以通过neo4j.conf中cypher.default_language_version参数来配置Neo4j数据库使用哪个版本的Cypher语言。
• 在查询中指定版本：简单地在查询开始的时候写上版本，如Cypher 2.3。

2,cypher基本语法

类型

Cypher处理的所有值都有一个特定的类型，它支持如下类型：

• 数值型
• 字符串
• 布尔型
• 节点
• 关系
• 路径
• 映射(Map)
• 列表(List)

表达式

• Cypher中的表达式如下：
• 十进制（整型和双精度型）的字面值：13, -4000, 3.14, 6.022E23
• 十六进制整型字面值（以0x开头）：0x13zf, 0xFC3A9, -0x66eff
• 八进制整型字面值（以0开头）：01372, 02127, -05671
• 字符串字面值：'Hello', "World"
• 布尔字面值：true, false, TRUE, FALSE
• 变量：n, x, rel, myFancyVariable
• 属性：n.prop, x.prop, rel.thisProperty
• 动态属性：n["prop"], rel[n.city + n.zip], map[coll[0]]
• 参数：0
• 表达式列表：['a', 'b'], [1, 2, 3], ['a', 2, n.property, $param], [ ]
• 函数调用：length(p), max(p)
• 聚合函数：avg(x.prop), count()
• 路径-模式：(a)-->()<--(b)
• 算式：1 + 2 >3 and 3 < 4.
• 返回true或者false的断言表达式：a.prop = 'Hello', length(p) >10, exists(a.name)
• 正则表达式：a.name =~ 'Tob.*'
• 大小写敏感的字符串匹配表达式：a.surname STARTS WITH 'Sven', a.surname ENDS WITH 'son'
• CASE表达式

转义字符

Cypher中的字符串可以包含如下转义字符:

字符	含义
\t	制表符
\b	退格
\n	换行
\r	回车
\f	换页
'	单引号
"	双引号
\	反斜杠
\uxxxx	Unicode UTF-16编码点（4位的十六进制数字必须跟在\u后面）
\Uxxxxxxxx	Unicode UTF-32 编码点（8位的十六进制数字必须跟在\U后面）

Case表达式

​ 计算表达式的值，然后依次与WHEN语句中的表达式进行比较，直到匹配上为止。如果未匹配上，则ELSE中的表达式将作为结果。如果ELSE语句不存在，那么将返回null。

语法：

CASE test.value
WHEN value1 THEN result1
WHEN value2 THEN result2
[WHEN ...]
[ELSE default]
END AS result

例子：

MATCH (p:Person)
return
CASE p.born
WHEN 1997 THEN 1
WHEN '1942' THEN 2
ELSE 3 END AS result

变量

​ 当需要引用模式(pattern)或者查询的某一部分的时候，可以对其进行命名。针对不同部分的这些命名被称为变量。例如：

# 这里的n和b和r就是变量。
MATCH (n)-[r]->(b)
RETURN b 

参数

​ Cypher支持带参数的查询。这意味着开发人员不是必须用字符串来构建查询。此外，这也让执行计划的缓存更容易。

​ 参数能够用于WHERE语句中的字面值和表达式，START语句中的索引值，索引查询以及节点和关系的id。参数不能用于属性名、关系类型和标签，因为这些模式(pattern)将作为查询结构的一部分被编译进查询计划。

​ 合法的参数名是字母，数字以及两者的组合。下面是一个使用参数的完整例子。参数以JSON格式提供。具体如何提交它们取决于所使用驱动程序。

{
"name" : "Johan"
}
match (n:Person) where n.name=$name return n

运算符

数学运算符

包括+，-，*，/ 和%，^。

比较运算符

包括=，<>，<，>，<=，>=，IS NULL和IS NOT NULL。

布尔运算符

包括AND，OR，XOR和NOT。

字符串运算符

连接字符串的运算符为+。

正则表达式的匹配运算符为=~。

列表运算符

列表的连接也可以通过+运算符。

可以用IN来检查列表中是否存在某个元素。

值的相等与比较

Cypher支持使用=和<>来比较两个值的相等/不相等关系。同类型的值只有它们是同一个值的时候才相等，如3 = 3和"x" <> "xy"。

值的排序与比较

比较运算符<=，<（升序）和>=，>（降序）可以用于值排序的比较。如下所示：

• 数字型值的排序比较采用数字顺序
• java.lang.Double.NaN大于所有值
• 字符串排序的比较采用字典顺序。如"x" < "xy"
• 布尔值的排序遵循false < true
• 当有个参数为null的时候，比较结果为null。如null < 3的结果为null
• 将其他类型的值相互比较进行排序将报错

链式比较运算

比较运算可以被任意地链在一起。如x < y <= z等价于x < y AND y <= z。如：

MATCH (n) WHERE 21 < n.age <= 30 RETURN n

等价于：

MATCH (n) WHERE 21 < n.age AND n.age <= 30 RETURN n

注释

Cypher语言的注释类似其他语言，用双斜线//来注释行。例如：

MATCH (n) RETURN n //这是行末尾注释
MATCH (n)
//这是整行注释
RETURN n
MATCH (n) WHERE n.property = '//这不是注释' RETURN n 

模式(Patterns)

​ 使用模式可以描述你期望看到的数据的形状。例如，在MATCH、CREATE、DELETE等语句中，当用模式描述一个形状的时候，Cypher将按照模式来获取相应的数据。

​ 模式描述数据的形式很类似在白板上画出图的形状。通常用圆圈来表达节点，使用箭头来表达关系。节点模式

​ 模式能表达的最简单的形状就是节点。节点使用一对圆括号表示，然后中间含一个名字。例如：

(a)
//这个模式描述了一个节点，其名称使用变量a表示。

关联节点的模式

模式可以描述多个节点及其之间的关系。Cypher使用箭头来表达两个节点之间的关系。例如：

(a)-->(b)
(a)-->(b)<--(c)
(a)-->()<--(c)

标签

模式除了可以描述节点之外，还可以用来描述标签。例如：

(a:User)-->(b)
(a:User:Admin)-->(b)

指定属性

属性在模式中使用键值对的映射结构来表达，然后用大括号包起来。例如，一个有两个属性的节点如下所示：

(a {name: 'Andres', sport: 'Brazilian Ju-Jitsu'}) 
// 关系中的属性
(a)-[{blocked: false}]->(b)

描述关系

​ 如前面的例子所示，可以用箭头简单地描述两个节点之间的关系。它描述了关系的存在性和方向性。但如果不关心关系的方向，则箭头的头部可以省略。例如：

(a)--(b)

​ 与节点类似，如果后续需要引用到该关系，则可以给关系赋一个变量名。变量名需要用方括号括起来，放在箭头的短横线中间，如下所示：

(a)-[r]->(b)

就像节点有标签一样，关系可以有类型(type)。给关系指定类型，如下所示：

(a)-[r:REL_TYPE]->(b)

​ 不像节点可以有多个标签，关系只能有一个类型。但如果所描述的关系可以是一个类型集中的任意一种类型，可以将这些类型都列入到模式中，它们之间以竖线“|”分割。如：

(a)-[r:TYPE1|TYPE2]->(b)

​ 注意：这种模式仅适用于描述已经存在的数据（如在MATCH语句中），而在CREATE或者MERGE语句中是不允许的，因为一个关系不能创建多个类型。

​ 与使用一串节点和关系来描述一个长路径的模式不同，很多关系（以及中间的节点）可以采用指定关系的长度的模式来描述。例如：

(a)-[*2]->(b)

​ 它描述了一张三个节点和两个关系的图。这些节点和关系都在同一条路径中（路径的长度为2）。它等同于：

(a)-->()-->(b)

​ 关系的长度也可以指定一个范围，这被称为可变长度的关系。例如：

(a)-[*3..5]->(b)

​ 长度的边界也是可以省略的，如描述一个路径长度大于等于3的路径：

(a)-[*3..]->(b) 

​ 路径长度小于等于5的路径，如：

(a)-[*..5]->(b) 

​ 两个边界都可以省略，这允许任意长度的路径，如：

(a)-[*]->(b)

列表

Cypher对列表(list)有很好的支持。可以使用方括号和一组以逗号分割的元素来创建一个列表。如：

RETURN [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] AS list