Neo4j-03.Cypher增删改查

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Neo4j Cypher 完整 CRUD：CREATE/MATCH/MERGE/SET/DELETE、参数化查询、约束与索引、事务语义及批量操作模式。

掌握 Cypher 的增删改查是 Neo4j 日常开发的基线能力。本文在 Neo4j-01 入门示例之上，系统梳理 CRUD（create, read, update, delete，增删改查）、幂等写入、约束与事务——覆盖应用开发与数据同步的常见写法。

一、读（Read）：MATCH 与 RETURN

1.1 基础匹配

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// 按标签 + 属性
MATCH (p:Person {name: 'Alice'})
RETURN p;

// 多标签
MATCH (e:Protein:Enzyme)
WHERE e.organism = 'Homo sapiens'
RETURN e.uniprot, e.name
LIMIT 20;

1.2 关系模式

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// 指定方向与类型
MATCH (a:Person)-[:KNOWS]->(b:Person)
RETURN a.name, b.name;

// 任意方向、任意类型（慎用，易全图扫描）
MATCH (a)-[r]-(b)
RETURN type(r), count(*)
LIMIT 10;

// 变长路径：1～3 跳 KNOWS
MATCH (a:Person {name: 'Alice'})-[:KNOWS*1..3]->(d)
RETURN DISTINCT d.name;

1.3 可选匹配与聚合

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// OPTIONAL MATCH：左连接语义，无匹配时 NULL
MATCH (p:Person)
OPTIONAL MATCH (p)-[:WORKS_AT]->(c:Company)
RETURN p.name, c.name AS company;

// 计数
MATCH (p:Person)-[:KNOWS]->(f)
RETURN p.name, count(f) AS friend_count
ORDER BY friend_count DESC;

1.4 排序、分页、去重

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MATCH (n:Paper)
RETURN DISTINCT n.journal
ORDER BY n.journal
SKIP 100 LIMIT 50;

二、增（Create）

2.1 CREATE：总是新建

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CREATE (p:Person {id: randomUUID(), name: 'Carol', created: datetime()})
RETURN p;
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// 一次创建路径
CREATE (a:Person {name: 'Dave'})-[:KNOWS {since: date('2024-06-01')}]->(b:Person {name: 'Eve'})
RETURN a, b;

注意：重复执行会产生重复节点，除非有唯一约束 + MERGE。

2.2 MERGE：幂等 upsert

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MERGE (p:Person {email: 'alice@example.com'})
ON CREATE SET p.created = timestamp(), p.name = 'Alice'
ON MATCH SET p.updated = timestamp()
RETURN p;
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// MERGE 整条模式（节点 + 关系）
MERGE (a:Person {name: 'Alice'})
MERGE (b:Person {name: 'Bob'})
MERGE (a)-[r:KNOWS]->(b)
ON CREATE SET r.since = 2020;
语句 语义
CREATE 无条件新建
MERGE 按模式匹配，不存在则创建

三、改（Update）：SET / REMOVE

3.1 更新属性

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MATCH (p:Person {name: 'Alice'})
SET p.age = 31, p.title = 'Engineer'
RETURN p;

3.2 标签与属性删除

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MATCH (p:Person {name: 'Alice'})
SET p:Employee          // 增加标签
REMOVE p:Intern         // 移除标签
REMOVE p.tempField      // 删除属性
RETURN labels(p), properties(p);

3.3 关系属性更新

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MATCH (a:Person {name: 'Alice'})-[r:KNOWS]->(b:Person {name: 'Bob'})
SET r.strength = 0.85, r.lastContact = date();

3.4 条件更新（CASE）

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MATCH (p:Person)
SET p.tier = CASE
  WHEN p.score >= 90 THEN 'gold'
  WHEN p.score >= 70 THEN 'silver'
  ELSE 'bronze'
END;

四、删（Delete）

4.1 删关系

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MATCH (a:Person {name: 'Alice'})-[r:KNOWS]->(b:Person {name: 'Bob'})
DELETE r;

4.2 删节点

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// 无关系的节点
MATCH (p:Person {name: 'Temp'})
DELETE p;

// 有关系的节点：必须 DETACH DELETE
MATCH (p:Person {name: 'Alice'})
DETACH DELETE p;

4.3 批量删除（生产谨慎）

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// 分批删，避免大事务 OOM
CALL {
  MATCH (n:Stale)
  WITH n LIMIT 10000
  DETACH DELETE n
} IN TRANSACTIONS OF 10000 ROWS;

Neo4j 5+ 支持 CALL { ... } IN TRANSACTIONS 自动分批提交。

五、约束与索引（数据质量 + 性能）

在 Neo4j Browser 或 cypher-shell 中执行：

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// 唯一约束（自动建索引）
CREATE CONSTRAINT person_email IF NOT EXISTS
FOR (p:Person) REQUIRE p.email IS UNIQUE;

// 存在性约束
CREATE CONSTRAINT paper_doi IF NOT EXISTS
FOR (p:Paper) REQUIRE p.doi IS NOT NULL;

// 普通属性索引
CREATE INDEX person_name IF NOT EXISTS
FOR (p:Person) ON (p.name);

// 复合索引（Neo4j 5.20+）
CREATE INDEX person_name_age IF NOT EXISTS
FOR (p:Person) ON (p.name, p.age);

// 关系属性索引
CREATE INDEX knows_since IF NOT EXISTS
FOR ()-[r:KNOWS]-() ON (r.since);
类型 作用
UNIQUE 保证业务键唯一；MERGE 锚点
NOT NULL 必填字段
INDEX 加速 WHERE 过滤

查看已有约束：

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SHOW CONSTRAINTS;
SHOW INDEXES;

六、参数化查询（防注入 + 计划缓存）

6.1 Browser / cypher-shell

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:param name => 'Alice';
MATCH (p:Person {name: $name}) RETURN p;

6.2 Python 驱动

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driver.execute_query(
    "MATCH (p:Person {name: $name}) RETURN p",
    name="Alice",
    database_="neo4j",
)

永远不要拼接字符串构造 Cypher。

七、事务语义

Neo4j 支持 ACID 事务（单库内）：

层级 说明
自动事务 每条 Cypher 默认一条事务
显式事务 驱动 session.execute_write() 内多条语句同一事务
隔离 默认可重复读；写冲突时后者失败

Python 显式事务示例：

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def create_friendship(tx, name_a, name_b):
    tx.run(
        """
        MERGE (a:Person {name: $a})
        MERGE (b:Person {name: $b})
        MERGE (a)-[:KNOWS]->(b)
        """,
        a=name_a, b=name_b,
    )

with driver.session() as session:
    session.execute_write(create_friendship, "Alice", "Bob")

八、常用 CRUD 模式速查

意图 Cypher 模式
按主键 upsert 节点 MERGE (n:Label {id: $id}) SET n += $props
upsert 边 MERGE (a)-[r:TYPE]->(b) SET r += $props
软删除 SET n.deleted = true, n.deletedAt = timestamp()
硬删子图 MATCH (n:Root {id: $id}) DETACH DELETE n
只删某类型关系 MATCH ()-[r:OLD_TYPE]->() DELETE r
属性批量刷新 MATCH (n:Label) SET n.version = $v

九、与 SQL 对照（帮助 SQL 背景读者）

SQL Cypher
INSERT CREATE / MERGE
SELECT ... JOIN MATCH ... RETURN
UPDATE ... SET MATCH ... SET
DELETE DELETE / DETACH DELETE
WHERE WHERE（在 MATCH 后）
GROUP BY RETURN ... count()
外键约束 CREATE CONSTRAINT ... UNIQUE

十、小结

  • 读用 MATCH + RETURN；多跳用 *min..max；左连接用 OPTIONAL MATCH。
  • 增区分 CREATE（必新建）与 MERGE（幂等）；生产同步几乎总是 MERGE。
  • 改用 SET / REMOVE；删关系用 DELETE，删节点用 DETACH DELETE。
  • 唯一约束是 MERGE 正确性的前提；大批量删除用 IN TRANSACTIONS 分批。
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