一 AgensGraph簡(jiǎn)介

AgensGraph 是一個(gè)基于 PostgreSQL 的新一代多模型圖數(shù)據(jù)庫(kù)。它提供圖形分析環(huán)境，用戶可以同時(shí)編寫(xiě)、編輯和執(zhí)行 SQL 和 Cypher 查詢。AgensGraph 帶有 PostgreSQL 兼容性和 PostgreSQL擴(kuò)展，能夠幫助PostgreSQL用戶擺脫數(shù)據(jù)遷移的痛苦，輕松開(kāi)發(fā)提供高級(jí)數(shù)據(jù)分析的服務(wù)。

1.1 AgensGraph特點(diǎn)

1 萬(wàn)物互聯(lián)，無(wú)論是蛋白網(wǎng)絡(luò)還是電網(wǎng)，圖數(shù)據(jù)庫(kù)是必然需求，標(biāo)準(zhǔn)Cypher圖查詢。
2 運(yùn)維配置同PostgreSQL幾乎一樣，熟悉PG的DBA和開(kāi)發(fā)人員上手容易，開(kāi)發(fā)效率高。
3 支持sql和Cypher混合查詢。兩種查詢可以實(shí)現(xiàn)join操作，從而實(shí)現(xiàn)圖查詢結(jié)果匹配對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)，整體結(jié)果輸出，減少后端開(kāi)發(fā)工作。
4 支持csv導(dǎo)入導(dǎo)出，方便rdb數(shù)據(jù)遷移。
5 可以使用PG庫(kù)豐富的其他特性，比如圖+PotGIS，或者數(shù)據(jù)庫(kù)自己的事務(wù)隔離等等，分布式的話，可以參考pg的分布式方案（個(gè)人認(rèn)為是不改源碼的那種，比如fdw或者citus方案，其他pgxc/xl和gp不適合，因?yàn)檫@個(gè)agens不是插件，是單獨(dú)的改的pg的數(shù)據(jù)庫(kù)，插件可以用）。

1.2 AgensGraph vs NoSQL

AgensGraph即支持圖模型，還支持關(guān)系模型，文檔模型，kv模型。

AgensGraph支持多種模型

二 AgnesGraph安裝

安裝和PostgreSQL幾乎一模一樣，詳情如下：

2.1 安裝依賴

 yum install gcc glibc glib-common readline readline-devel zlib zlib-devel flex bison

2.2 創(chuàng)建用戶

[root@zz ~]# useradd agens
[root@zz ~]# chown -R agens.agens /home/agens

2.3 源碼安裝

#下載release
[root@zz ~]#wget https://github.com/bitnine-oss/agensgraph/archive/v2.1.1.tar.gz
#解壓
[root@zz ~]# tar -zxvf v2.1.1.tar.gz
#進(jìn)入目錄安裝
[root@zz ~]# cd agensgraph-2.1.1
[root@zz agensgraph-2.1.1]# ./configure --prefix=/home/agens
[root@zz agensgraph-2.1.1]# make
[root@zz agensgraph-2.1.1]# make install
#安裝contrib的pg擴(kuò)展工具
[root@zz agensgraph-2.1.1]# cd contrib
[root@zz contrib]# make
[root@zz contrib]# make install

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)初始化

2.4.1 設(shè)置環(huán)境變量

[root@zz contrib]# su - agens
[agens@zz ~]$ vi .bashrc
#編輯內(nèi)如如下：
AGHOME=/home/agens
export AGHOME
AGDATA=$AGHOME/data
export AGDATA
PATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin:$AGHOME/bin
export PATH

#保存啟用環(huán)境變量
[agens@zz ~]$ source .bashrc
#初始化數(shù)據(jù)庫(kù)
[agens@zz ~]$ initdb -D $AGDATA
#啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)
[agens@zz ~]$ ag_ctl -D $AGDATA
#psql登錄數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)入我們熟悉的psql環(huán)境
[agens@zz ~]$ psql -d postgres
psql (10.4)
Type "help" for help.

postgres=#

結(jié)論：和postgresql安裝和操作一模一樣，其他的如登錄授權(quán)的pg_hba.conf和服務(wù)設(shè)置文件postgresql.conf設(shè)置和pg也是一樣的。

三 AgensGraph概念

3.1 AgensGraph數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)

AgensGraph是一個(gè)多模型數(shù)據(jù)庫(kù)，既支持帶屬性的圖模型，也支持關(guān)系模型。

Agens數(shù)據(jù)庫(kù)

Agens是基于PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的，通過(guò)schema，支持原生的關(guān)系模型，也就是普通的關(guān)系表等；通過(guò)graph，支持圖模型的vertice（頂點(diǎn)）和edge（邊）。一句話，在Agens你可以操作關(guān)系表，也可以操作圖。

3.2 圖模型概念

帶屬性的圖模型

頂點(diǎn)（Vertices）：一個(gè)實(shí)體一個(gè)頂點(diǎn)。一個(gè)實(shí)體可以有多個(gè)屬性。
邊（Edges）：兩個(gè)實(shí)體之間的連接線。當(dāng)試圖刪除頂點(diǎn)時(shí)，要先刪除連接該頂點(diǎn)的邊才行（AgensGraph中不允許存在斷邊，也就是邊一定會(huì)有連接的兩個(gè)頂點(diǎn)）。
屬性：實(shí)體和邊都可以有多個(gè)屬性。形象舉個(gè)例子，一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系表中一行記錄，一個(gè)實(shí)體的屬性代表關(guān)系表中這行記錄的所有字段和值構(gòu)成的鍵值對(duì)。
標(biāo)簽：AgensGraph中有VLABEL ，ELABEL 兩個(gè)對(duì)象，分別定義頂點(diǎn)，邊的分組。形象舉個(gè)例子，標(biāo)簽類似與關(guān)系表的表名稱，那么一個(gè)標(biāo)簽分組下的實(shí)體和邊，其屬性的鍵名稱和數(shù)量一致。（ps：理論上是可以不一致，屬性是nosql的json形式，但是，實(shí)際中的圖大部分是關(guān)系表導(dǎo)出，所以實(shí)際中幾乎一致）。

四 AgensGraph練習(xí)

方便后面描述，新建一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)作圖數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)試庫(kù)。

[agens@zz ~]$ psql -d postgres
psql (10.4)
Type "help" for help.
#新建測(cè)試庫(kù)
postgres=# create database agens_test;
#切換測(cè)試庫(kù)
postgres=# \c agens_test;

4.1 圖管理

4.1.1 創(chuàng)建

agens_test=# create graph dlxx;

4.1.2 查詢當(dāng)前應(yīng)用圖

agens_test=# SHOW graph_path; 
 graph_path 
------------
 dlxx
(1 row)

4.1.3 設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用圖

假設(shè)當(dāng)前應(yīng)用圖為空，可以先設(shè)置一個(gè)應(yīng)用圖，如下：

agens_test=# SHOW graph_path; 
 graph_path 
------------
 
(1 row)

agens_test=# set graph_path='dlxx';
SET
agens_test=# SHOW graph_path; 
 graph_path 
------------
 dlxx
(1 row)

4.1.4 刪除圖

cacsade級(jí)聯(lián)刪除，會(huì)將該圖下的對(duì)象都刪除：

agens_test=# drop graph dlxx cascade;

4.2 標(biāo)簽（Lables）管理

4.2.1 標(biāo)簽創(chuàng)建

#創(chuàng)建頂點(diǎn)標(biāo)簽
agens_test=# CREATE VLABEL person;
CREATE VLABEL
#創(chuàng)建頂點(diǎn)標(biāo)簽，標(biāo)簽friend繼承標(biāo)簽person。
agens_test=# CREATE VLABEL friend inherits (person);
CREATE VLABEL

#創(chuàng)建邊標(biāo)簽
agens_test=# CREATE ELABEL knows;
CREATE ELABEL
agens_test=# CREATE ELABEL live_together;
CREATE ELABEL
#創(chuàng)建邊標(biāo)簽，標(biāo)簽room_mate繼承標(biāo)簽knows和live_together
agens_test=# CREATE ELABEL room_mate inherits (knows, live_together);
CREATE ELABEL

4.2.2 標(biāo)簽刪除

agens_test=# drop ELABEL knows;
ERROR:  cannot drop elabel knows because other objects depend on it
DETAIL:  elabel room_mate depends on elabel knows
HINT:  Use DROP ... CASCADE to drop the dependent objects too.
# 因?yàn)镋LABEL room_mate繼承knows，所以刪除不了?？梢酝ㄟ^(guò)兩個(gè)方式刪除
# 方式一
agens_test=# drop ELABEL room_mate;
agens_test=# drop ELABEL knows;
#方式二
agens_test=# drop ELABEL knows cascade;

這些操作其實(shí)都是pg的，一模一樣。

4.3 索引和約束

待補(bǔ)充

4.4 圖查詢

4.4.1 創(chuàng)建圖的連接性

頂點(diǎn)數(shù)據(jù)格式：(variable:label {property: value, ...})
邊數(shù)據(jù)格式：-[variable:label {property: value, ...}]-
最左邊的附加<或最右邊的>用于表示邊的方向

CREATE VLABEL person;
CREATE ELABEL knows;
#name=tom的頂點(diǎn)，通過(guò)邊（knows），連接最右邊的name=summer的頂點(diǎn)
CREATE (:person {name: 'Tom'})-[:knows {fromdate:'2011-11-24'}]->(:person {name: 'Summer'});
CREATE (:person {name: 'Pat'})-[:knows {fromdate:'2013-12-25'}]->(:person {name: 'Nikki'});
CREATE (:person {name: 'Olive'})-[:knows {fromdate:'2015-01-26'}]->(:person {name: 'Todd'});
#使用MATCH命令，從Person的頂點(diǎn)標(biāo)簽 選擇name屬性為tom和pat的兩個(gè)頂點(diǎn)
#這兩個(gè)頂點(diǎn)分別設(shè)置代指p和k，創(chuàng)建p-edge-k的圖連接關(guān)系
MATCH (p:Person {name: 'Tom'}),(k:Person{name: 'Pat'}) 
CREATE (p)-[:KNOWS {fromdate:'2017-02-27'} ]->(k);

圖形如下：

示例圖

示例1：查詢與屬性name=‘Tom’的頂點(diǎn)有直接連接關(guān)系的其他標(biāo)簽為person的頂點(diǎn)：

MATCH (n:person {name: 'Tom'})-[:knows]->(m:person) RETURN n.name AS n, m.name AS m;
   n   |    m
-------+----------
 "Tom" | "Summer"
 "Tom" | "Pat"
(2 rows)

示例2：查詢與屬性name=‘Tom’的頂點(diǎn)有兩層連接關(guān)系的其他標(biāo)簽為person的頂點(diǎn)：

MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[:knows]->()-[:knows]->(f:person) RETURN f.name;
  name   
---------
 "Nikki"
(1 row)

示例3：使用union將圖查詢結(jié)果合并輸出：

MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[:knows]->(f:person) RETURN f.name
 UNION ALL
MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[:knows]->()-[:knows]->(f:person) RETURN f.name;
   name   
----------
 "Summer"
 "Pat"
 "Nikki"
(3 rows)

以上語(yǔ)句可以使用以下等效，注意[r:knows*1..2]寫(xiě)法，1..2代表1級(jí)到2級(jí)：

MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[r:knows*1..2]->(f:person)
RETURN f.name, r[1].fromdate;
   name   |   fromdate   
----------+--------------
 "Summer" | 
 "Pat"    | 
 "Nikki"  | "2013-12-25"
(3 rows)

在圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，典型的查詢是查找位于可變連接長(zhǎng)度的邊-頂點(diǎn)路徑之后的頂點(diǎn)。邊中使用的* 1..2表示這樣的變長(zhǎng)邊。其中1是邊的最小長(zhǎng)度，2是最大長(zhǎng)度。
不指定值，默認(rèn)值應(yīng)該是1，就是就一層連接（直接連接關(guān)系，有一個(gè)邊即可達(dá)）：

MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[r:knows]->(f:person) RETURN f.name;
   name   
----------
 "Summer"
 "Pat"
(2 rows)

指定*，就是有多個(gè)邊可達(dá)，都屬于查詢要求：

MATCH (p:person {name: 'Tom'})-[r:knows*]->(f:person) RETURN f.name;
   name   
----------
 "Summer"
 "Pat"
 "Nikki"
(3 rows)

4.5 圖處理（增刪改）

4.5.1 create

CREATE (:person {name: 'Tom'})-[:knows {fromdate:'2011-11-24'}]->(:person {name: 'Summer'});

4.5.2 set

MATCH (:person {name: 'Tom'})-[r:knows]->(:person {name: 'Summer'})
SET r.since = '2009-01-08';

4.5.3 delete

MATCH (n:person {name: 'Pat'}) DETACH DELETE (n);

DETACH DELETE將相關(guān)的頂點(diǎn)和邊一次性全部刪除。類似sql的 cascade，級(jí)聯(lián)刪除，因?yàn)閍gens不允許斷邊存在，刪除了頂點(diǎn)，這個(gè)頂點(diǎn)相關(guān)的邊都要?jiǎng)h了，使用DETACH DELETE更常用。

4.5.4 merge

這個(gè)和sql中的insert into on confict do很像，沒(méi)有就插入，有就更新，是個(gè)命令合并語(yǔ)法。
merge的意思是，如果圖中有查詢條件的數(shù)據(jù)，等同于match，就是查找。如果圖中沒(méi)有查詢條件的數(shù)據(jù)，等同于create，就是創(chuàng)建。
merge就是有就match，沒(méi)有就create的復(fù)合語(yǔ)法。

CREATE VLABEL customer;
CREATE VLABEL

CREATE VLABEL city;
CREATE VLABEL

CREATE (:customer {name:'Tom', city:'santa clara'}),
(:customer {name:'Summer ', city:'san jose'}),
(:customer {name:'Pat', city:'santa clara'}),
(:customer {name:'Nikki', city:'san jose'}),
(:customer {name:'Olive', city:'san francisco'});
GRAPH WRITE (INSERT VERTEX 5, INSERT EDGE 0)

#檢索所有的custome，將city屬性通過(guò)merge語(yǔ)法到city頂點(diǎn)標(biāo)簽。
MATCH (a:customer) MERGE (c:city {name:a.city});
GRAPH WRITE (INSERT VERTEX 3, INSERT EDGE 0)

#原來(lái)city標(biāo)簽是未賦值的，merge之后，屬性值發(fā)生變化。
MATCH (c:city) RETURN properties(c);
        properties         
---------------------------
 {"name": "santa clara"}
 {"name": "san jose"}
 {"name": "san francisco"}
(3 rows)

MERGE可以通過(guò) ON MATCH SET和 ON Create SET修改對(duì)應(yīng)圖中頂點(diǎn)或者邊的屬性。

CREATE (:customer {name:'Todd', city:'palo alto'});

MATCH (a:customer)
MERGE (c:city {name:a.city})
    ON MATCH SET c.matched = 'true'
    ON CREATE SET c.created = 'true';
    
#匹配到的是matched=true，未匹配的會(huì)create，設(shè)置created=true
MATCH (c:city) RETURN properties(c);
                  properties
----------------------------------------------
 {"name": "santa clara", "matched": "true"}
 {"name": "san jose", "matched": "true"}
 {"name": "san francisco", "matched": "true"}
 {"name": "palo alto", "created": "true"}
(4 rows)

4.5.5 事務(wù)隔離

BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
MATCH (a:customer)
MERGE (c:city {name:a.city});
COMMIT;

4.5.6 最短路徑

新建一個(gè)連接，tom指向olive：

MATCH (p:person {name:'Tom'}), (f:person {name:'Olive'}) CREATE (p)-[:knows]->(f);
GRAPH WRITE (INSERT VERTEX 0, INSERT EDGE 1)

新建后的圖更新如下：

示例圖更新

shortestpath方法用于查詢最短路徑，需要制定起點(diǎn)，終點(diǎn)的頂點(diǎn)，可以通過(guò)-[:knows*1..5]-這只edge的查找深度，比如1-5層連接關(guān)系：

MATCH (p1:person {name: 'Tom'}), (p2:person {name: 'Todd'}),
path=shortestpath((p1)-[:knows*1..5]->(p2)) RETURN path;
                                                                           path                                                                            
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 [person[3.1]{"name": "Tom"},knows[5.5][3.1,3.5]{},person[3.5]{"name": "Olive"},knows[5.3][3.5,3.6]{"fromdate": "2015-01-26"},person[3.6]{"name": "Todd"}]
(1 row)

查詢結(jié)果是：tom到olive到todd，上圖示意符合一致。

4.5.7 sql和圖查詢的混合查詢

構(gòu)建下測(cè)試圖數(shù)據(jù)與關(guān)系表數(shù)據(jù)：

CREATE GRAPH bitnine;
CREATE VLABEL dev;
CREATE (:dev {name: 'someone', year: 2015});
CREATE (:dev {name: 'somebody', year: 2016});

CREATE TABLE history (year, event)
AS VALUES (1996, 'PostgreSQL'), (2016, 'AgensGraph'),(2019, 'sssss');

執(zhí)行查詢，查詢圖中年份小于history的年份。圖在agens其實(shí)都是jsonb的nosql格式，可以通過(guò)->>等pg中json，jsonb格式根據(jù)鍵名稱獲取值等函數(shù)，詳細(xì)查看pg的jsonb function文檔：
cypher in sql:

SELECT history.*,n->>'name' as name 
FROM history, (MATCH (n:dev) RETURN n) as dev 
WHERE history.year > (n->>'year')::int;
 year |   event    |   name   
------+------------+----------
 2016 | AgensGraph | someone
 2019 | sssss      | someone
 2019 | sssss      | somebody
(3 rows)

sql in cypher:

MATCH (n:dev) WHERE n.year < (SELECT year FROM history WHERE 
event = 'AgensGraph') RETURN properties(n) AS n;
                 n                 
-----------------------------------
 {"name": "someone", "year": 2015}
(1 row)

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基于PostgreSQL的圖數(shù)據(jù)庫(kù)AgensGraph簡(jiǎn)介

基于PostgreSQL的圖數(shù)據(jù)庫(kù)AgensGraph簡(jiǎn)介

一 AgensGraph簡(jiǎn)介

1.1 AgensGraph特點(diǎn)

1.2 AgensGraph vs NoSQL

二 AgnesGraph安裝

2.1 安裝依賴

2.2 創(chuàng)建用戶

2.3 源碼安裝

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)初始化

2.4.1 設(shè)置環(huán)境變量

三 AgensGraph概念

3.1 AgensGraph數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)

3.2 圖模型概念

四 AgensGraph練習(xí)

4.1 圖管理

4.1.1 創(chuàng)建

4.1.2 查詢當(dāng)前應(yīng)用圖

4.1.3 設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用圖

4.1.4 刪除圖

4.2 標(biāo)簽（Lables）管理

4.2.1 標(biāo)簽創(chuàng)建

4.2.2 標(biāo)簽刪除

4.3 索引和約束

4.4 圖查詢

4.4.1 創(chuàng)建圖的連接性

4.5 圖處理（增刪改）

4.5.1 create

4.5.2 set

4.5.3 delete

4.5.4 merge

4.5.5 事務(wù)隔離

4.5.6 最短路徑

4.5.7 sql和圖查詢的混合查詢

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基于PostgreSQL的圖數(shù)據(jù)庫(kù)AgensGraph簡(jiǎn)介

一 AgensGraph簡(jiǎn)介

1.1 AgensGraph特點(diǎn)

1.2 AgensGraph vs NoSQL

二 AgnesGraph安裝

2.1 安裝依賴

2.2 創(chuàng)建用戶

2.3 源碼安裝

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)初始化

2.4.1 設(shè)置環(huán)境變量

三 AgensGraph概念

3.1 AgensGraph數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)

3.2 圖模型概念

四 AgensGraph練習(xí)

4.1 圖管理

4.1.1 創(chuàng)建

4.1.2 查詢當(dāng)前應(yīng)用圖

4.1.3 設(shè)置當(dāng)前應(yīng)用圖

4.1.4 刪除圖

4.2 標(biāo)簽（Lables）管理

4.2.1 標(biāo)簽創(chuàng)建

4.2.2 標(biāo)簽刪除

4.3 索引和約束

4.4 圖查詢

4.4.1 創(chuàng)建圖的連接性

4.5 圖處理（增刪改）

4.5.1 create

4.5.2 set

4.5.3 delete

4.5.4 merge

4.5.5 事務(wù)隔離

4.5.6 最短路徑

4.5.7 sql和圖查詢的混合查詢

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