Neo4j 第四篇：使用C#更新和查询Neo4j

本文使用的IDE是Visual Studio 2015 ，驱动程序是Neo4j官方的最新版本：Neo4j.Driver，创建的类库工程（Project）要求安装 .NET Framework 4.5.2及以上版本，Neo4j官方提供的驱动程序使用起来非常简单，非常依赖于Cypher语言，这使得该驱动程序能够处理很多任务，但是，官方驱动程序仅支持标量类型的参数（Parameters），由于Neo4j的批量更新，例如，Cypher语言的foreach，unwind命令等用于批量操作，非常依赖于参数，这也成了官方驱动最大的缺点。

一，安装Neo4j Driver

官方的.NET 驱动程序使用的是Blot协议，目前更新到1.72版本，依赖.NET Framework 4.5.2及以上版本

1，依赖.NET Framework 4.6版本

创建Neo4jApp工程，配置工程的熟悉，设置目标架构（Target Framework）为.NET Framework 4.6

2，安装驱动程序

点击工具（Tools）菜单，通过NuGet Package Manager的控制台命令安装Neo4j的.NET驱动程序，选用1.3.0版本的原因是项目较赶，暂时没有时间去学习最新的版本。

在C#中引用驱动程序的命名空间：

using Neo4j.Driver.V1;

二，驱动程序主要方法和对象

Neo4j驱动程序最核心的对象是：Driver对象，Session对象和Transaction对象。Driver对象用于连接数据库，Session对象用于创建事务，事务对象用于执行Cypher查询。事务只能在Read或Write模式下执行，由于Driver对象不会解析Cypher查询，它也不会检测到事务执行的是写，还是读操作，因此，当一个写模式事务执行的是读操作，Neo4j数据库会抛出错误，执行失败。

Note that the driver does not parse Cypher and cannot determine whether a transaction is intended to carry out read or write operations. As a result of this, a write transaction tagged for read will be sent to a read server, but will fail on execution.

1，连接数据库

Neo4j通过Driver对象来连接图形数据库，在创建Driver对象时，需要服务器的连接地址（即bolt监听地址，地址格式是"bolt://host:7687"）和身份验证信息：user和password。

private readonly IDriver Driver;

public Neo4jProviders(string uri, string user, string password)
{
    Driver = GraphDatabase.Driver(uri, AuthTokens.Basic(user, password));
}

验证信息通过auth token来提供，基础验证是AuthTokens.Basic(user,password)。

2，创建会话（Session）

在连接图形数据库之后，创建会话，会话是一系列事务（Transaction）的容器，用于创建事务执行的上下文，也就是说，事务必须在session的上下文中执行。Neo4j驱动程序提供三种格式的事务，最简单的是自动提交事务模式，自动提交事务模式使用 Session对象的run()方法来实现。

示例代码如下，在创建Session之后，以自动提交模式执行事务，在数据库中创建一个节点，该节点具有标签和属性。

public void AddPerson(string name)
{
    using (var session = Driver.Session())
    {
        session.Run("CREATE (a:Person {name: $name})", new {name});
    }
}

在Neo4j的驱动程序中，发送到Neo4j数据库引擎的Cypher查询语句包含两部分：Query和Parameters，其中，Query是在数据库中执行的Cypher语句，Parameters是传递引擎的参数，在Query中以$para_name格式来引用参数，在Parameters中，参数的名词和$para_name中的para_name保持一致。

自动提交事务只包含一个Cypher语句，这意味着多个事务不能共享网络数据包，从而表现出比其他形式的事务更低的网络效率。自动提交事务旨在用于简单的用例，例如学习Cypher或编写一次性脚本时。 建议不要在生产环境中使用自动提交事务，或者在性能或弹性是主要问题时使用。

3，创建事务函数

事务函数是推荐的创建事务的方式，这种形式能够以最小的查询代码实现多个多个查询的输入，能够分离数据库查询和应用程序逻辑。

在Neo4j的事务中，读写操作都必须处于事务的上下文中。在Session对象中，当事务以自动提交模式执行（通过session.Run()函数调用）时，事务只包含一个Cypher语句，但是，这种模式有一个缺点，当Cypher语句执行失败时，事务不能重新执行（Replay）。Neo4j推荐使用事务函数模式，通过Session对象调用WriteTransaction()或 ReadTransaction()函数，并在事务函数包含事务单元，在事务执行失败时，能够在异常处理代码中重新执行Cypher语句。

public void AddPerson(string name)
{
    using (var session = Driver.Session())
    {
        session.WriteTransaction(tx => tx.Run("CREATE (a:Person {name: $name})", new {name}));
    }
}

三，参数化查询

Cypher支持参数化查询，在Cypher语句中，使用参数替代表达式，实体的ID，参数不能用于关系类型和标签。在Neo4j数据库中，参数能够优化查询，使得Cypher的执行计划更容易被缓存，查询更快速。在Cypher中，通过$param引用参数。

1，使用参数创建节点

在执行事务之后，Session返回数据库执行的结果，通过result.Summary查看Cypher语句执行的结果。

public bool CreateSingleNode(string lable,string name)
{
    string query = string.Format("CREATE (n:{0} ", lable)+ @"{name: $name})";
    using (var session = Driver.Session(AccessMode.Write))
    {
        var result = session.WriteTransaction(tx=>tx.Run(query, new { name }));
        IResultSummary rs = result.Summary;
        return rs.Counters.NodesCreated == ;
    }
}

2，使用参数创建关系

通过new创建匿名类型，参数名是匿名类型的字段，字段名必须和Cypher语句中的参数($para)保持一致。

public bool CreateRelationship(string RelationshipType,string SourceNodeName,string TargetNodeName)
{
    string query = string.Format(@"match (n),(m) where n.name=$source and m.name=$target create (n)-[:{0}]->(m);",RelationshipType);

    using (var session = Driver.Session())
    {
        var result = session.WriteTransaction(tx => tx.Run(query,new {source=SourceNodeName,target= TargetNodeName } ));
        IResultSummary rs = result.Summary;
        return rs.Counters.RelationshipsCreated == ;
    }
}

四，查询数据库

向Neo4j数据库发送请求，返回的是数据结构是一个表格，Title是return子句的投影的字段。

如示例图所示，查询返回的结构是表格（行-列）式的，列值主要分为两种，要么是节点的属性列表，以JSON结构显示，要么是标量值。

驱动程序的Session返回查询的结果，Keys字段是Cypher语句中return子句投影的字段列表；Values字段返回是查询结果。

public void MatchNodes(string lable, string name)
{
    string query = string.Format(@"MATCH (n:{0} ", lable)+ @"{name: $name})-[r]->(m) RETURN n,id(n);";
    using (var session = Driver.Session(AccessMode.Read))
    {
        var result = session.ReadTransaction(rx => rx.Run(query, new { name }));
        //return 子句投影的字段列表
        IReadOnlyList<string> keys = result.Keys;
        //查询返回的数据行
        var rows = result.ToList();
        foreach(var row in rows)
        {
            //每个数据行都包含多个数据列
            var columns = row.Values;
            foreach (var column in columns)
            {
                //每个数据列，可能是一个节点，也可能是一个标量值
                if(column.Key=="n")
                {
                    var node = column.Value as INode;

                    long NodeID = node.Id;
                    string NodeLables = string.Join(",", node.Labels.ToArray());
                    foreach (var property in node.Properties)
                    {
                        string Property=string.Format("Property[Key:{0},Value:{1}", property.Key, property.Value);
                    }
                }

                if(column.Key=="id(n)")
                {
                    long NodeID=long.Parse(column.Value.ToString());
                }
            }
        }
    }
}

五，Cypher和.NET的类型映射

驱动程序把编程语言翻译成Cypher的类型系统，为了处理数据，需要了解编程语言的类型和Cypher的类型系统的映射。图的特有类型是：Node、Relationship和Path，基础类型：Boolean、Integer、Float、String、List、Map，对.NET的类型映射是：

语句执行的结果是由记录流（record stream）构成，结果通常由接收应用程序在到达时处理。一个记录是一个由Key/Value对构成的有序字典（Map），记录可以通过位置索引（0-based整数）和键（key，字符串）来访问。

例如，通过位置索引来选择记录：

public List<string> GetPeople()
{
    using (var session = Driver.Session())
    {
        //return session.ReadTransaction(tx => tx.Run("MATCH (a:Person) RETURN a.name AS name").ToList());
        return session.ReadTransaction(tx =>
        {
            var result = tx.Run("MATCH (a:Person) RETURN a.name ORDER BY a.name");
            return result.Select(record => record[].As<string>()).ToList();
        });
    }
}

参考文档：

neo4j Driver Manual

3.2.4. Parameters

Nuget Neo4j Driver 1.3.0

Chapter 4. Drivers

Working with Cypher values