使用 Python 和 Py2Neo 构建 Neo4j 管理脚本
Neo4j 是一个强大的图数据库,适合处理复杂的关系型数据。借助 Python 的 py2neo
库,我们可以快速实现对 Neo4j 数据库的管理和操作。本文介绍一个功能丰富的 Python 脚本,帮助用户轻松管理 Neo4j 数据库,包含启动/停止服务、清空数据、统计分析、图谱可视化等功能。
1. 脚本功能一览
用户通过数字选择对应的功能:
- 启动 Neo4j:通过命令行启动 Neo4j 服务。
- 停止 Neo4j:停止运行中的 Neo4j 服务。
- 清空 Neo4j:删除数据库中所有数据。
- 图谱可视化:展示知识图谱的结构,并生成图片。
- 统计分析:统计节点和关系的数量。
- 导出图谱:将图谱导出为 JSON 文件,支持选择保存路径。
- 数据健康检查:检查图谱中的孤立节点和重复节点。
- 退出程序。
2. 脚本核心实现
2.1 脚本入口
以下是功能菜单的实现,每个功能都有对应的函数,用户输入数字即可调用:
def main():
while True:
print("\n请选择一个功能:")
print("1. 启动 Neo4j")
print("2. 停止 Neo4j")
print("3. 清空 Neo4j")
print("4. 图谱可视化")
print("5. 统计分析")
print("6. 导出图谱")
print("7. 数据健康检查")
print("8. 退出")
choice = input("输入功能编号:")
if choice == "1":
start_neo4j()
elif choice == "2":
stop_neo4j()
elif choice == "3":
clear_database()
elif choice == "4":
visualize_graph()
elif choice == "5":
statistical_analysis()
elif choice == "6":
export_graph()
elif choice == "7":
health_check()
elif choice == "8":
print("退出程序。")
break
else:
print("无效输入,请重试!")
2.2 功能实现
启动/停止 Neo4j 服务
借助系统命令行操作,我们可以在另一个终端中启动或停止 Neo4j:
def start_neo4j():
"""启动 Neo4j 服务"""
os.system("neo4j console &")
print("Neo4j 服务已启动...")
def stop_neo4j():
"""停止 Neo4j 服务"""
os.system("neo4j stop")
print("Neo4j 服务已停止...")
清空 Neo4j 数据
利用 Cypher 查询可以快速清空图数据库中的所有节点和关系:
def clear_database():
"""清空当前知识图谱中的所有数据"""
graph.run("MATCH (n) DETACH DELETE n")
print("图谱已清空!")
图谱可视化
使用 py2neo
查询数据,结合 networkx
和 matplotlib
,我们可以绘制出知识图谱的可视化图像:
def visualize_graph():
"""图谱可视化:生成图片展示"""
query = "MATCH (n)-[r]->(m) RETURN n.name AS node1, type(r) AS relationship, m.name AS node2 LIMIT 50"
results = graph.run(query).data()
if not results:
print("图谱中没有可视化的数据。")
return
G = nx.DiGraph() # 使用有向图
for record in results:
node1 = record["node1"] or "Unnamed Node"
node2 = record["node2"] or "Unnamed Node"
relationship = record["relationship"] or "RELATED_TO"
G.add_edge(node1, node2, relationship=relationship)
plt.figure(figsize=(12, 8))
pos = nx.spring_layout(G) # 布局
nx.draw(G, pos, with_labels=True, node_color="skyblue", node_size=2000, font_size=12, font_weight="bold", arrowsize=15)
edge_labels = nx.get_edge_attributes(G, "relationship")
nx.draw_networkx_edge_labels(G, pos, edge_labels=edge_labels, font_size=10)
plt.title("Neo4j Graph Visualization")
plt.show()
数据统计分析
通过 Cypher 查询统计图谱中的节点和关系数量:
def statistical_analysis():
"""统计分析:节点和关系数量"""
node_count = graph.run("MATCH (n) RETURN COUNT(n) AS count").data()[0]["count"]
relationship_count = graph.run("MATCH ()-[r]->() RETURN COUNT(r) AS count").data()[0]["count"]
print(f"节点数量:{node_count}")
print(f"关系数量:{relationship_count}")
导出图谱为 JSON 文件
允许用户选择保存路径,将查询结果保存为 JSON 格式:
def export_graph():
"""导出图谱为 JSON 文件"""
query = "MATCH (n)-[r]->(m) RETURN n, r, m"
results = graph.run(query).data()
data = [{"node1": dict(record["n"]), "relationship": dict(record["r"]), "node2": dict(record["m"])} for record in results]
root = Tk()
root.withdraw() # 隐藏主窗口
save_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".json", filetypes=[("JSON files", "*.json")])
if save_path:
with open(save_path, "w", encoding="utf-8") as f:
json.dump(data, f, indent=4)
print(f"图谱已导出至:{save_path}")
数据健康检查
检查图谱中的孤立节点(没有关系)和重复节点:
def health_check():
"""数据健康检查"""
orphan_nodes = graph.run("MATCH (n) WHERE NOT (n)--() RETURN COUNT(n) AS count").data()[0]["count"]
duplicate_nodes = graph.run("MATCH (n) WITH n.name AS name, COUNT(*) AS count WHERE count > 1 RETURN COUNT(name) AS count").data()[0]["count"]
print(f"孤立节点数量:{orphan_nodes}")
print(f"重复节点数量:{duplicate_nodes}")
3. 图谱可视化示例
执行“图谱可视化”功能后,脚本会绘制图谱的结构图
4. 使用前的准备
-
环境依赖安装:
确保已安装以下库:pip install py2neo networkx matplotlib
-
Neo4j 连接配置:
修改脚本中连接数据库的代码:graph = Graph("bolt://localhost:7687", auth=("neo4j", "password"))
-
运行脚本:
运行脚本文件:python neo4j_manager.py
原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_45498383/article/details/143814646
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