图分析引擎
云原生数据仓库 AnalyticDB PostgreSQL 版以插件形式集成了图分析引擎功能,并支持使用Cypher查询语言对图数据进行高效查询与操作。图分析引擎在处理高度互联的数据集时表现出色,广泛应用于社交网络、欺诈检测、推荐引擎、知识图谱以及网络/IT 运维等场景。例如,在典型的社交网络中,引入图查询能力,可以快速解决复杂社交关系分析的问题,显著提升查询效率与灵活性。
什么是图
图的基本组成元素是节点和边,其中节点表示事物或实体,边则描述节点之间的关联关系。
如上图所示,左侧的节点表示各类实体,包括产品A、公司A、员工A、员工 E 以及员工E的朋友A。边则用于表示这些节点之间的关联关系,例如:公司与员工之间的雇佣关系、人员之间的朋友关系,以及产品与员工之间的研发关系。此外,节点和边还可以附加属性,以进一步丰富信息表达。例如,可以在节点上添加人员的工号,或在边上记录就职的起始时间等。这种带有属性的图称为属性图。
通过图的方式,我们能够以抽象且直观的形式描述实体及其关联关系。图模型支持多样化的节点类型、边类型及属性,因此具备极强的表达能力,非常适合用来处理高度互联的数据场景。
图分析引擎的元素
元素名称 | 描述 |
元素名称 | 描述 |
图(Graph) | 图是一种由节点和边组成的数据结构,表示实体及其之间的关联关系。以社交网络为例,它是一个典型的图结构。其中每个人可以表示为一个节点,而人与人之间的关系(如朋友、家人、同事等)则通过边来体现。 |
节点(Node) | 节点是图分析引擎中的核心元素,表示数据库中的实体。每个节点可以被附加标签,用来存储与该实体相关的信息详情。例如,在社交网络中,节点可以代表用户、公司或组织等实体,而标签则可以包括用户的年龄、公司的名称或组织的地址等信息。 |
边(Edge) | 边用于连接节点的关系,能够通过标签(如权重、方向等)描述关系的特性。例如,在社交网络中,边可以表示用户之间的关注、好友或粉丝等关系,而权重可以反映关系的强度(如互动频率),方向则标明关系的指向性(如“关注”是从一个用户指向另一个用户)。 |
标签(Label) | 标签是用于对节点或边进行分类和标识的一种属性,能够为数据赋予语义化信息,从而提升查询和理解效率。例如,在社交网络中,节点的标签可以用来区分不同的实体类型,如“人”(Person)或“公司”(Company),而边的标签则可以描述关系的性质,如“认识”(Knows)或“工作于”(WorkIn)。 |
属性图 | 如果节点包含标签(用于存储实体的详细信息)或边包含标签(用于描述关系的具体特征),这种图结构被称为属性图。 |
模式 | 在Cypher语言中,查询以模式为核心,即通过定义模式来匹配目标的图结构。一旦找到或创建与模式相匹配的结构,其结果便可用于进一步的数据处理或分析。 |
优势
与传统关系型数据库的表结构相比,AnalyticDB for PostgreSQL提供的图结构在数据建模和操作上更为灵活。它通过节点和边来构建数据,并以点为核心进行数据访问和操作,支持图数据的增删查改。
例如,在图数据操作中,一个节点可以通过其所有“出边”(从该节点出发连接到其他节点的边)快速访问与其直接关联的邻接节点。这种基于点和边的操作方式,能直观表达实体间的复杂关联关系,因此可高效处理高度互联的数据场景。
区别 | 图分析引擎 | 关系型数据库 |
区别 | 图分析引擎 | 关系型数据库 |
侧重点 | 侧重数据实体及其关联关系。 | 侧重数据的严格分类存储(即数据结构集合的定义),且表需预先定义固定结构。 |
灵活性 | 灵活性高。当数据变动较大时,仅需添加新的节点、边以及属性,并为其指定相应的类型即可完成更新。 | 灵活性较低。当数据变动较大时,需要调整表结构或创建多个新表,这将带来较高的数据结构修改成本。 |
直观性和复杂性 | 使用图的方式来表达现实世界的关系更加直接和自然。数据分析和查询可以直接基于点与边的拓扑结构进行。通过直观的连接关系即可快速定位所需的数据,极大地简化了复杂关系的处理过程。 | 需要先创建实体表,再建立关系表,并通过复杂的映射将数据关联起来,这一过程对抽象思维要求较高。 |
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