1. 基本概念

一个属性图由顶点（vertex）、边（edge）、标签（label）、关系类型（relation type）和属性（property）组成的有向图。顶点也称作节点（node），边也称作关系（relationship）。

在图形中，节点和关系是最重要的实体，所有的节点是独立存在的，为节点设置标签，那么拥有相同标签的节点属于一个分组，也就是一个集合；关系通过关系类型来分组，类型相同的关系属于同一个集合。

关系是有向的，关系的两端是起始节点和结束节点，通过有向的箭头来标识方向，节点之间的双向关系通过两个方向相反的关系来标识。

节点可以有0个、1个或多个标签，但是关系必须设置关系类型，并且只能设置一个关系类型。

neo4j创建的图（Graph）基于属性图模型，在该模型中，每个实体都有ID唯一标识，每个节点由标签分组，每个关系有一个唯一的类型。

属性图模型的基本概念有：

※ 实体：节点和关系

    - 每个实体有一个唯一的ID

    - 每个实体都有0个、一个或多个属性，一个实体的属性键是唯一的

    - 每个节点都有0个、1个或多个标签，属于1个或多个分组

    - 每个关系都只有1个类型，用于连接两个节点

※ 路径：由起始节点和终止节点之间的实体（节点和关系）构成的有序组合

※ 标记：非空的字符串，用于标识标签，关系类型或属性键

    - 标签：用于标记节点的分组，多个节点可以有相同的标签，一个节点可以有多个标签，标签用于对节点进行分组

    - 关系类型：用于标记关系的类型，多个关系可以有相同的关系类型

    - 属性键：用于唯一标识一个属性

※ 属性：是一个键值对，每个节点或关系可以有一个或多个属性；属性值可以是标量类型，或者标量类型的列表（数组）

2. 图形示例

    上图中存在3个节点和两个关系共5个实体，其中，person和movie是标签，acted_in 和directed 是关系类型，name、title和roles是节点和关系的属性键。

实体包括节点和关系，节点有标签和属性，关系是有向的，用于链接两个节点，具有属性和关系类型。

1）实体

节点 + 关系

2）标签

在图形结构中，标签用于对节点进行分组，相当于节点的类型，拥有相同标签的节点属于同一分组。一个节点可以有多个标签，因此，一个节点可以属于多个分组。对分组进行查询，能够缩小查询的节点范围，提高查询性能。

3）属性

属性是一个键值对，用于为节点或关系提供信息。

上图中，person节点有两个属性：name和born，movie节点有两个属性：title和released。

关系类型acted_in有一个属性：roles，该属性值是一个数组，而关系类型为directed的关系没有属性。

3. 遍历

遍历一个图形，指的是沿着关系及其方向，访问图形的节点。关系是有向的，连接两个节点，从起始节点沿着关系，一步一步导航到结束节点的过程叫做遍历，遍历经过的节点和关系的有序组合称作路径path。

在示例图形中，查找Tom Hanks参演的电影，遍历的过程是：从Tom Hanks节点开始，沿着acted_in关系，寻找标签为movie 的目标节点。

4. 图形数据库的模式

neo4j的模式通常是指索引、约束和统计，通过创建模式，neo4j能够获得查询性能的提升和建模的遍历；neo4j数据库的模式是可选的，也可以是无模式的。

1) 索引

图形数据库也能创建索引，用于提高图形数据库的查询性能。和关系型数据库一样，索引是图形数据库的一个冗余副本，通过额外的存储空间和牺牲数据写操作的性能，来提高数据搜索的性能，避免创建不必要的索引，这样能够减少数据更新的性能损失。

neo4j在节点的一个或多个属性上创建索引，在索引创建完成之后，当图形数据更新时，neo4j负责索引的自动更新，索引的数据是实时同步的；在查询被索引的属性时，neo4j自动应用索引，以获得查询性能的提升。

create index on : Person(firstname)

create index on :Person(firstname, surname)        

2) 约束

图形数据库中，能够创建4种类型的约束：

- 节点属性值唯一约束（unique node property）：如果节点具有指定的标签和指定的属性，那么，这些节点的属性值是唯一的

- 节点属性存在约束（node property existence）：创建的节点必须存在标签和指定的属性

- 关系属性存在约束（relationship property existence）：创建的关系存在类型和指定的属性

- 节点键约束（node key）：在指定标签的节点中，指定的属性必须存在，并且属性值的组合是唯一的

create constraint on (book:Book) assert book.isbn is unique;

create constriant on (book:Book) assert exists(book.isbn);

create constraint on () -[like:LIKED] -() assert exists(like.day);

create constraint on (n:Person) assert (n.firstname, n.surname) is node key;