在數(shù)據(jù)庫設(shè)計開發(fā)之初，開發(fā)人員都會面臨一個重要的選擇：用哪個數(shù)據(jù)庫呢？用什么數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實現(xiàn)呢？如果您恰好有此需求、疑問，并且對圖數(shù)據(jù)庫不太熟悉，那么您來對地方了。在本文中，我們將以構(gòu)建一套文檔系統(tǒng)為例，具體闡述用嬴圖如何將開發(fā)需求轉(zhuǎn)化成圖數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)，以及圖數(shù)據(jù)庫區(qū)別于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有哪些優(yōu)勢。

01 快捷| 5步完成設(shè)計創(chuàng)建

3.繪制點邊圖示例。定義好實體和關(guān)系之后，接下來我們應(yīng)該根據(jù)實體以及實體之間的關(guān)系繪制出點、邊圖?？磮D如下：



圖1：點邊圖

4.總結(jié)邊的創(chuàng)建規(guī)則。

繪制好點邊圖以后，總結(jié)一下圖中邊的創(chuàng)建規(guī)則：

·用戶-權(quán)限：每個用戶可以有多個權(quán)限，每個權(quán)限可以對應(yīng)多個用戶；

·書目-權(quán)限：每本書可以有多個權(quán)限，每個權(quán)限可以對應(yīng)多本書；

·文章-權(quán)限：每篇文章可以有多個權(quán)限，每個權(quán)限可以對應(yīng)多篇文章；

·書目-語言：每本書只能有一種語言，每種語言可以對應(yīng)多本書；

·書目-文章：每本書可以有多篇文章，每篇文章只能對應(yīng)一本書。

5.創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用UQL語言進行圖集、schema、屬性的創(chuàng)建：



至此，數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建任務(wù)已經(jīng)完成！值得一提的是，程序員可以明顯地看到，在過去幾十年中，很多程序員已經(jīng)被訓練的一定要先了解數(shù)據(jù)模型，不論它是關(guān)系型表結(jié)構(gòu)還是實體E-R模式圖，這也讓開發(fā)流程變得更加復(fù)雜和緩慢，請問，你還記得上一次參與交鑰匙解決方案的開發(fā)周期有多長？一個季度？半年？一年還是更久？在一個有8000張表的Oracle數(shù)據(jù)庫中，沒有任何一個DBA可以完全掌握所有表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這個時候體驗一下用圖數(shù)據(jù)庫來操作一把吧。

02 精簡| 圖數(shù)據(jù)與表數(shù)據(jù)相比的優(yōu)勢

一是，點、邊分離，思路更清晰。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程往往是把重心放在各種“表”的構(gòu)建上，如將上面列舉的應(yīng)用場景用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)來表達，見下圖：



圖2：傳統(tǒng)的關(guān)系表、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 

如圖2所示，可清晰地看到表之間的區(qū)別：其中，五張彩色表對應(yīng)的是圖數(shù)據(jù)中的五種實體（彩色表可看作實體表），五張灰色表對應(yīng)的則是圖數(shù)據(jù)中的五種關(guān)系（灰色表即為關(guān)系表）。圖數(shù)據(jù)、表數(shù)據(jù)雖然都存儲了同樣的信息，但是直觀上來講，圖數(shù)據(jù)將“關(guān)系表”抽離出來，對其賦予了“邊”的概念并進行存儲，能把開發(fā)者從茫茫表海中解救出來，將更多的注意力放在實體上，有助于在建庫之后對數(shù)據(jù)進行靈活多樣的查詢與分析。

二是，通過面向點、邊的路徑查詢來替代傳統(tǒng)SQL類數(shù)據(jù)庫的多表關(guān)聯(lián)查詢，原因是圖數(shù)據(jù)對“邊”概念進行提煉的初衷是要從根本上改變數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)方式和存儲方式，讓邊在查詢時所發(fā)揮的作用大大超過聯(lián)表查詢中的“關(guān)系表”，即將針對傳統(tǒng)關(guān)系表進行的聯(lián)表查詢，變成針對點、邊圖進行的路徑查詢，這是圖數(shù)據(jù)查詢比表數(shù)據(jù)查詢速度更快的根本原因。

由于邊在圖中所起的作用是連接兩個點，圖數(shù)據(jù)庫需要對邊的起點和終點進行特殊管理。在為圖中的邊創(chuàng)建屬性時，以前面例子中的“用戶-權(quán)限”邊為例，開發(fā)者并不需要創(chuàng)建“用戶id”和“權(quán)限id”這兩個屬性，原因是“用戶id”和“權(quán)限id”分別是“用戶-權(quán)限”邊的起點和終點，而起點和終點在圖數(shù)據(jù)中被視為邊的固有屬性，是由系統(tǒng)自動創(chuàng)建并進行管理的。

雖然關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在業(yè)界仍占主流，但由于其天生的限制條件亟待被優(yōu)化或技術(shù)替代： 

1.擴展困難：由于存在類似Join這樣多表查詢機制，使得數(shù)據(jù)庫在擴展方面很艱難；

2.讀寫慢：這種情況主要發(fā)生在數(shù)據(jù)量達到一定規(guī)模時，由于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)邏輯非常復(fù)雜，使得其非常容易發(fā)生死鎖等的并發(fā)問題，所以導(dǎo)致其讀寫速度下滑非常嚴重；

3.成本高：企業(yè)級數(shù)據(jù)庫的License價格很驚人，并且隨著系統(tǒng)的規(guī)模，而不斷上升;

4.有限的查詢效率：現(xiàn)有關(guān)系型解決方案還無法支撐海量數(shù)據(jù)存儲的高效查詢。

圖3：圖數(shù)據(jù)庫=100%的真實世界

圖數(shù)據(jù)庫的所有特點都是相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫而言的，尤其是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。簡單而言，圖數(shù)據(jù)庫有三大特點：

·高維

·高性能

·高效率

我們正處于一個大數(shù)據(jù)的時代，互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展帶來了數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率的極大增長，相比于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系表（見圖2），圖數(shù)據(jù)庫（圖3）就是被人們創(chuàng)造出來解決這種不斷增長的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)的利器——采用可描述復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系的高維拓撲結(jié)構(gòu)，通過可視化的方式，即能創(chuàng)建一套達到事半功倍支持海量數(shù)據(jù)和流量、管理部署簡單、提升用戶滿意度和優(yōu)化運營成本的網(wǎng)站后臺數(shù)據(jù)庫了。

【圖知識·加油站】