Графовые базы данных. Новые возможности для работы со связанными данными (4000,00 руб.)

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

УДК 004.6 ББК 32.972 Р58 Р58 Графовые базы данных: новые возможности для работы со связанными данными / пер. с англ. Р. Н. Рагимова; науч. ред. А. Н. Кисилев. – 2-е изд. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 256 с.: ил. Робинсон Ян, Вебер Джим, Эифрем Эмиль ISBN 978-5-97060-201-0 Из книги вы узнаете, как проектировать и реализовывать приложения, основанные на графовых базах данных, привносящих мощь графов в широкий круг прикладных областей. Если вам необходимо уменьшить время выполнения запросов пользователей или создать базу данных, способную приспосабливаться под быстро развивающийся бизнес, эта книга продемонстрирует вам практическое применение графовых моделей. Второе издание книги содержит обновленные примеры кода и схемы, соответствующие актуальному синтаксису графовой базы данных Neo4j, а также информацию о новом функционале Neo4j. Издание предназначено для программистов, желающих изучить работу графовых баз данных и научиться максимально использовать их мощь в своей работе. УДК 004.6 ББК 32.972 Authorized Russian translation of the English edition of Graph Databases, 2nd Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизEdition. This translation is published and sold by permission of O’Reilly Media, Inc., which owns or controls all rights to publish and sell the same. ведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978-1-491-93089-2 (анг.) © 2015 Neo Technology, Inc. ISBN 978-5-97060-201-0 (рус.) © Оформление, перевод, ДМК Пресс, 2016

Стр.5

содержание Пролог.....................................................................10 Предисловие............................................................13 Глава.1..Введение......................................................17 Что такое граф? ...................................................................................................17 Обзор областей применения графов ............................................................19 Графовые базы данных .................................................................................20 Механизмы вычисления графов ...............................................................22 Преимущества графовых баз данных ..........................................................23 Производительность .....................................................................................24 Гибкость .............................................................................................................24 Оперативность ................................................................................................25 Итоги .......................................................................................................................25 Глава.2..Варианты.хранения.взаимосвязанных.. данных.....................................................................26 Недостатки NOSQL-баз данных при работе со взаимосвязями.........30 Взаимосвязи в графовых базах данных .......................................................35 Итоги .......................................................................................................................41 Глава.3..Моделирование.данных.графами. ....................42 Модели и задачи ..................................................................................................42 Графовая модель со свойствами и метками ...............................................43 Графовые запросы: введение в Cypher .........................................................44 Философия языка Cypher ...........................................................................45 MATCH .............................................................................................................47 RETURN ...........................................................................................................48 Другие фразы языка Cypher .......................................................................48 Сравнение реляционного и графового моделирования ........................49 Реляционная модель системы управления ...........................................51 Графовое моделирование системы управления ..................................56 Тестирование модели ....................................................................................58 Кросс-модели нескольких прикладных областей ...................................60 Создание графа творчества Шекспира ...................................................64

Стр.6

6  Содержание Введение в запросы .......................................................................................66 Определение шаблонов для поиска .........................................................68 Ограничение совпадений ............................................................................70 Обработка результатов .................................................................................71 Цепочки в запросах .......................................................................................72 Распространенные просчеты при моделировании ..................................73 Проблемы анализа источников электронных писем .........................73 Первый блин комом? ....................................................................................73 Со второго раза все получится ..................................................................76 Эволюция прикладной области ................................................................79 Идентификация узлов и взаимосвязей .......................................................85 Как избежать антишаблонов ...........................................................................85 Итоги .......................................................................................................................86 Глава.4..Разработка.приложений.графовых.баз.данных....88 Моделирование данных ....................................................................................88 Описание модели с учетом потребностей приложения....................89 Узлы представляют сущности, взаимосвязи формируют структуру ..........................................................................................................90 Подробные имена или свойства взаимосвязей ....................................91 Моделирование фактов в виде узлов ......................................................92 Работа .......................................................................................................92 Исполнение ролей ...............................................................................92 Электронная переписка .....................................................................94 Рецензии ..................................................................................................94 Представление комплексных типовых значений в виде узлов ......94 Время ..................................................................................................................95 Хронологическое древо ......................................................................95 Связанные списки ................................................................................97 Управление версиями .........................................................................98 Итеративная и поэтапная разработка .....................................................98 Архитектура приложений ............................................................................. 100 Встроенная поддержка или сервер ....................................................... 100 Встроенная поддержка Neo4j ........................................................ 100 Серверный режим ............................................................................. 102 Серверные расширения .................................................................. 103 Кластеризация ............................................................................................. 106 Репликация ......................................................................................... 106 Запись буфера с помощью очередей .......................................... 107

Стр.7

Содержание  7 Глобальные кластеры ....................................................................... 107 Балансировка нагрузки ............................................................................. 107 Отделение трафика чтения от трафика записи ...................... 107 Распределительный кэш ................................................................. 109 Чтение собственных записей ........................................................ 110 Тестирование ..................................................................................................... 111 Разработка модели данных, основанная на тестировании ........... 111 Пример: модель данных социальной сети и ее тестирование .............................................................................. 112 Тестирование серверных расширений ....................................... 116 Тестирование производительности ...................................................... 118 Тесты производительности запросов ......................................... 119 Тесты производительности приложений .................................. 120 Тестирование с помощью репрезентативных данных .......... 121 Планирование производственных мощностей ...................................... 123 Критерии оптимизации ............................................................................ 124 Производительность .................................................................................. 124 Калькуляция затрат на увеличение производительности графовой базы данных ........................... 125 Варианты оптимизации производительности ........................ 125 Избыточность ............................................................................................... 127 Нагрузка ............................................................................................... 127 Импорт и массовая загрузка данных ......................................................... 128 Первоначальный импорт .......................................................................... 128 Пакетный импорт ........................................................................................ 130 Итоги .................................................................................................................... 133 Глава.5..Графы.в.реальном.мире. ...............................134 Почему выбирают графовые базы данных .............................................. 134 Типичные примеры использования ........................................................... 136 Социальные сети ......................................................................................... 136 Рекомендации ............................................................................................... 137 Геоинформационные системы ................................................................ 138 Управление справочными данными ..................................................... 139 Сети и управление центром обработки данных ............................... 139 Авторизация и контроль доступа (для коммуникаций) ............... 141 Реальные примеры .......................................................................................... 142 Социальные рекомендации (Профессиональная социальная сеть) .......................................................................................... 142

Стр.8

8  Содержание Модель данных Talent.net ............................................................. 144 Выявление социальных взаимосвязей ...................................... 145 Поиск коллег с определенными интересами ........................... 149 Добавление взаимосвязей WORKED_WITH ........................ 152 Авторизация и контроль доступа .......................................................... 155 Модель данных компании TeleGraph ......................................... 156 Поиск доступных администратору ресурсов ......................... 159 Определение доступности ресурса администратору ............ 160 Поиск администраторов по учетной записи ............................ 163 Геоинформационные системы и логистика ....................................... 165 Модель данных Global Post ........................................................... 166 Расчет маршрута ................................................................................ 169 Поиск кратчайшего маршрута с помощью Cypher ................ 172 Реализация расчета маршрутов с помощью фреймворка Traversal ....................................................................... 175 Итоги .................................................................................................................... 180 Глава.6..Внутреннее.устройство.графовых.баз.данных.....182 Нативная обработка графов ......................................................................... 182 Нативное хранилище графов ....................................................................... 186 Программные интерфейсы ........................................................................... 192 Программный интерфейс ядра ............................................................... 193 Базовый интерфейс .................................................................................... 193 Фреймворк Traversal .................................................................................. 194 Нефункциональные характеристики ........................................................ 196 Транзакции .................................................................................................... 197 Восстанавливаемость ................................................................................. 199 Доступность .................................................................................................. 200 Масштабирование ....................................................................................... 202 Мощность............................................................................................. 203 Задержки .............................................................................................. 203 Производительность ........................................................................ 204 Итоги .................................................................................................................... 206 Глава.7..Интеллектуальный.анализ.с.помощью.. теории.графов.........................................................207 Поиск в глубину и ширину ........................................................................... 207 Поиск маршрутов с помощью алгоритма Дейкстры ........................... 209 Алгоритм A* ........................................................................................................ 217

Стр.9

Содержание  9 Теория графов и прогнозное моделирование ......................................... 218 Триадические замыкания ......................................................................... 219 Структурный баланс .................................................................................. 221 Локальные перемычки ................................................................................... 226 Итоги .................................................................................................................... 228 Приложение.А..Обзор.NOSQL-баз.данных.....................229 Движение NOSQL ........................................................................................... 229 ACID или BASE ................................................................................................ 231 Секторы NOSQL .............................................................................................. 233 Хранилища документов ................................................................................. 233 Хранилища пар ключ-значение .................................................................. 236 Семейства столбцов ........................................................................................ 239 Запросы или обработка в агрегированных хранилищах .................... 242 Графовые базы данных ................................................................................... 243 Графы со свойствами ................................................................................. 244 Гиперграфы ................................................................................................... 245 Триплеты ........................................................................................................ 246 Предметный.указатель.............................................249 Об.авторах.............................................................254 Заключение............................................................255

Стр.10