Neo4j چیست؟ آینده پایگاه های داده از نگاه گراف
دادهها با سرعتی بی سابقه در حال تولید و پیچیدهتر شدن هستند و انتخاب یک پایگاه داده مناسب اهمیت بسیار زیادی دارد. بسیاری از سازمانها دیگر تنها با دادههای ساختار یافته سرو کار ندارند، بلکه نیازمند مدیریت حجم بزرگی از دادههای پویا، مرتبط و چند لایه هستند؛ دادههایی که روابط میان آنها به اندازه خود دادهها اهمیت دارد. در چنین شرایطی، پایگاههای داده گرافی به عنوان نسل جدیدی از سیستمهای مدیریت داده، وارد عمل میشوند. یکی از مطرحترین این پایگاهها Neo4j است؛ پایگاه دادهای که با تکیه بر مدل گراف، امکان تحلیل و ذخیره سازی دادههای به هم پیوسته را بسیار سادهتر و کارآمدتر میکند.
Neo4j چیست؟
Neo4j یک پایگاه داده NoSQL بوده و بسیار معروف و پرکاربرد است. این پایگاه داده گرافی، متن باز و بسیار قدرتمند است. با Neo4j میتوان به صورت کارآمد دادههای بسیار به هم پیوسته را مدیریت و پرس و جو کرد. موضوعی که این پایگاه داده را برای روابط پیچیده و دادههای پویا و مرتبط مناسب و کارآمد ساخته، استفاده از ساختار گراف برای نمایش و ذخیره سازی دادهها است. Neo4j یکی از مهمترین اجزای پایگاه داده شرکتها و سازمانهایی است که از پایگاه داده گرافی بهره میبرند. اما در کنار تمام مزایایی که Neo4j دارد، یک چالش جدی دارد و آن وابستگی بسیار زیاد به رم است. در این نوع پایگاه دادهها برای دستیابی به عملکرد بالا از بخش زیای از حافظه RAM استفاده میشود.
ویژگیهای Neo4j
- سهولت در نمایش دادههای مرتبط
- مدل دادهای قدرتمند و ساده
- سهولت در نمایش دادههای نیمه ساخته یافته
- سرعت در بازیابی و پیمایش دادهها
چالشهای Neo4j
- عدم پشتیبانی کامل از OLAP
- کامل نیست و هنوز در حال تحقیق و توسعه است.
- وابستگی زیاد به RAM
پایگاه داده گراف چیست؟
در این نوع پایگاه دادهها از نظریه گراف در پرس و جو و ذخیره سازی استفاده میشود. اجزای پایگاه داده گراف شامل:
- Nodes، که نشان دهنده Objectها مثل افراد، دادهها و… است.
- Edges/Relationships، که ارتباط Objectهای مختلف را نشان میدهد.
- Properties، که اطلاعات روابط و نودها را نشان میدهد.
به عنوان مثال مدرسه را در نظر بگیرید، تمام دانش آموزان، معلمان، مدیر و معاونها Object هستند که روابط پیچیده و گستردهای بین آنها وجود دارد. این روابط بین افراد حاضر در مدرسه با Edges/Relationships نمایش داده میشود. همچنین اطلاعاتی مثل دلیل رابطه این موارد با Properties نمایش داده میشود.
ویژگیهای Neo4j
در اینجا با ویژگیهای مهم و موثر Neo4j آشنا میشویم.
زبان پرس و جوی Cypher
Cypher یک زبان پرس و جو در پایگاه دادههای گراف است. این زبان بسیار قدرتمند بوده و خوانایی بالایی در پایگاه داده دارد. با این زبان پرس و جوهای پیچیده در پایگاه داده آسانتر میشود و همین موضوع باعث بهبود عملکرد Neo4j است.
انعطاف پذیری
در Neo4j تغییر مدلهای داده بدون هیچ توقفی ممکن است و همین ویژگی باعث شده سازمانهایی با دادههای پویا و با نیازهای متغیر به استفاده از Neo4j روی بیاورند، چیزی که در پایگاه دادههای سنتی وجود نداشته است. اگر سرعت و توسعه بدون وقفه برایتان اولویت دارد، هاست پویان آی تی با پشتیبانی ۲۴ ساعته، بهترین انتخاب شماست.
پشتیبانی از ACID
ویژگی دیگری که پایگاه داده Neo4j مهم و خاص میکند، رعایت ACID و ویژگیهای آن به طور کامل است. به طوری که امنیت و یکپارچگی دادهها به طور کامل حفظ میشود و نگرانی از این بابت وجود ندارد.
مقایسه MySQL ،PostgreSQL و Neo4j
در اینجا به مقایسه سه پایگاه داده مهم و پرکاربرد میپردازیم. بررسی دو پایگاه داده سنتی MySQL و PostgreSQL همچنین پایگاه داده گراف Neo4j.
| ویژگی / DB | MySQL | PostgreSQL | Neo4j |
|---|---|---|---|
| نوع | رابطهای (RDBMS) | رابطهای پیشرفته | گرافی |
| متن باز | بله | بله | بله |
| زبان پرس و جو | SQL | SQL | Cypher |
| پشتیبانی ACID | بله | بله | بله |
| ساختار داده | جداول | جداول و دادههای پیچیده | Nodes و Relationships |
| مناسب برای | دادههای ساختار یافته | دادههای بزرگ و پیچیده | دادههای به هم پیوسته و روابط پیچیده |
| مقیاس پذیری | متوسط تا بالا | بالا | بالا |
| کاربردهای رایج | وب سایتها، اپها | اپلیکیشنهای بزرگ، تحلیل داده | شبکههای اجتماعی، مسیریابی، تحلیل روابط |
| مزایا | ساده، سریع، پرکاربرد | قدرتمند، قابل توسعه | انعطاف پذیر، مدیریت روابط پیچیده |
| محدودیتها | روابط پیچیده محدود | کمی پیچیدهتر برای یادگیری | کمتر مناسب دادههای کاملا ساختار یافته |
MySQL ساده، سریع و پرکاربرد برای دادههای ساختار یافته است و بیشتر برای وب سایتها و اپلیکیشنهای تجاری مناسب است. PostgreSQL قدرتمند و قابل توسعه است، با پشتیبانی از انواع داده پیشرفته و حجمهای بزرگ، مناسب برای اپلیکیشنهای پیچیده و تحلیل داده. Neo4j به صورت تخصصی برای دادههای به هم پیوسته و روابط پیچیده طراحی شده و با استفاده از گراف و زبان پرس و جوی Cypher، مدیریت دادههای پویا و شبکهای را آسان میکند.
کاربردهای Neo4j
به طور کلی میتوان گفت راه نجات پایگاه دادههای پیچیده Neo4j است. در این پایگاه داده، داده به صورت پیش فرض ساختار را شکل میدهد و نیازی به طرح واره از سمت برنامه نویسی نیست. کاربرد Neo4j هم در شبکههای اجتماعی که روابط بسیار پیچیده و زیاد هستند، در مدیریت داده که کار بسیار زمان بری است، در برنامههای مسیریابی که با حجم زیادی از داده مواجه است، در جستجوی گرافی دیجیتالی و… از پایگاه داده Neo4j استفاده میشود.
کلام آخر
میتوان گفت که Neo4j نه تنها یک پایگاه داده گراف، بلکه پارادایمی نوین در مدیریت دادههای به هم پیوسته است. در دنیایی که روابط میان دادهها روز به روز پیچیدهتر و تعیین کنندهتر میشوند، این پایگاه داده با ارائه عملکرد بی نظیر در پیمایش روابط، انعطاف پذیری بالا در تغییر مدل داده و پشتیبانی کامل از ویژگیهای ACID، خود را به عنوان راه حلی برتر و آینده محور اثبات کرده است. در حالی که پایگاههای داده رابطهای سنتی در مواجهه با گرافهای عمیق و پویا به محدودیتهای جدی عملکردی برخورد میکنند، Neo4j با بهره گیری از ساختار بومی گراف، این محدودیتها را به فرصت تبدیل میکند.
سوالات متداول
Neo4j از زبان پرس و جوی Cypher استفاده میکند که برای نوشتن پرس و جوهای پیچیده در پایگاه داده گراف طراحی شده و خوانایی بالایی دارد.
Neo4j برای سازمانها و پروژههایی که نیازمند تحلیل سریع روابط پیچیده هستند، گزینهای برتر است. این پایگاه داده با ساختار گراف، انعطاف پذیری بالا و عملکرد بی نظیر در پیمایش روابط، محدودیتهای پایگاههای داده رابطهای سنتی را رفع میکند.
منابع
- https://neo4j.com/docs/getting-started/whats-neo4j/
- https://www.geeksforgeeks.org/dbms/neo4j-introduction/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.