Java-169 Neo4j CQL 实战速查：字符串/聚合/关系与多跳查询

TL;DR

• 场景：图数据库项目中高频用到的字符串函数、聚合、关系函数与 shortestPath，多跳查询易踩坑。
• 结论：以 Cypher 5/Neo4j 5.x 为基线，先掌握 toLower/trim/replace/split/substring/size、startNode/endNode、可变长度路径；避免一次多语句与未绑定变量。
• 产出：函数清单与示例整理、版本兼容矩阵、错误速查卡（覆盖 WITH 传参、shortestPath 约束、属性缺失、类型不匹配等）。

CQL函数

字符串函数

基本字符串函数

1. toString()

   • 功能：将任意类型的值转换为字符串形式
   • 示例：RETURN toString(123) → 返回 "123"
   • 应用场景：将数值、布尔值等非字符串类型转换为字符串以便与其他字符串连接或比较

2. toUpper()

   • 功能：将字符串转换为大写形式
   • 示例：RETURN toUpper("neo4j") → 返回 "NEO4J"
   • 应用场景：统一大小写格式进行字符串比较或显示

3. toLower()

   • 功能：将字符串转换为小写形式
   • 示例：RETURN toLower("Neo4J") → 返回 "neo4j"
   • 应用场景：同上，用于标准化字符串格式

字符串操作函数

4. trim()

   • 功能：去除字符串两端的空白字符
   • 示例：RETURN trim(" Neo4j ") → 返回 "Neo4j"
   • 变体：
     • lTrim() - 仅去除左侧空白
     • rTrim() - 仅去除右侧空白

5. replace()

   • 功能：替换字符串中的子串
   • 语法：replace(原始字符串, 要替换的子串, 替换为的子串)
   • 示例：RETURN replace("Hello World", "World", "Neo4j") → 返回 "Hello Neo4j"
   • 应用场景：批量修改数据中的特定文本

6. substring()

   • 功能：提取字符串的一部分
   • 语法：
     • substring(字符串, 起始位置) (从0开始计数)
     • substring(字符串, 起始位置, 长度)
   • 示例：
     • RETURN substring("Neo4j", 3) → 返回 "4j"
     • RETURN substring("Neo4j", 1, 3) → 返回 "eo4"

字符串信息函数

7. size()

   • 功能：返回字符串的字符长度
   • 示例：RETURN size("Neo4j") → 返回 5
   • 注意：与length()函数功能相同，可以互换使用

8. split()

   • 功能：按分隔符将字符串分割为字符串数组
   • 示例：RETURN split("one,two,three", ",") → 返回 ["one", "two", "three"]
   • 应用场景：处理CSV格式的数据或路径字符串

9. reverse()

   • 功能：反转字符串字符顺序
   • 示例：RETURN reverse("Neo4j") → 返回 "j4oeN"

字符串匹配函数

10. contains()

    • 功能：检查字符串是否包含子串
    • 示例：RETURN contains("Neo4j", "4j") → 返回 true
    • 应用场景：数据筛选或条件判断

11. startsWith()

    • 功能：检查字符串是否以指定前缀开头
    • 示例：RETURN startsWith("Neo4j", "Neo") → 返回 true

12. endsWith()

    • 功能：检查字符串是否以指定后缀结尾
    • 示例：RETURN endsWith("Neo4j", "4j") → 返回 true

13. left() / right()

    • 功能：
      • left(字符串, 长度) - 返回字符串左侧指定长度的子串
      • right(字符串, 长度) - 返回字符串右侧指定长度的子串
    • 示例：
      • RETURN left("Neo4j", 3) → 返回 "Neo"
      • RETURN right("Neo4j", 2) → 返回 "4j"

特殊字符串处理

14. toStringOrNull()

    • 功能：尝试将输入转换为字符串，失败则返回null
    • 与toString()的区别：不会抛出异常，处理更安全

15. toStringList()

    • 功能：将列表中的元素转换为字符串列表
    • 示例：RETURN toStringList([1, 2, true]) → 返回 ["1", "2", "true"]

实际应用示例

// 查询名称以特定前缀开头且经过标准化的用户
MATCH (u:User)
WHERE startsWith(toLower(u.name), 'alex')
RETURN u.name, size(u.name) as nameLength

// 处理地址数据，标准化格式
MATCH (a:Address)
SET a.city = toUpper(trim(a.city)),
    a.street = replace(a.street, "St.", "Street")

语法实例

基本的语法如下所示：

MATCH (p:Person)
RETURN ID(p),LOWER(p.character)

尝试一个例子：

match(person:Person) RETURN ID(person), UPPER(person.character);

执行的结果如下所示，可以看到 UPPER 函数已经将结果转换为大写了：

聚合函数

对应的语法格式如下所示：

MATCH (p:Person)
RETURN MAX(p.money),SUM(p.money)

执行结果可以看到已经计算出来了，后半段截图没有截到：

关系函数

这里我们元数据长这个样子：

然后我们查询 wzk5 的 friend 关系的：

match p = (:Person{name: "wzk5"})-[r:Friend]-(:Person) return STARTNODE(r);

可以看到查询到了 wzk4 的内容：

最短Path

MATCH p=shortestPath( (node1)-[*]-(node2) )
RETURN length(p), nodes(p)

CQL多深度关系点

with关键字

这里我们加入一些内容，让整体变得复杂起来：

// 清理旧数据 (可选)
// MATCH (n:Person) WHERE n.name STARTS WITH "wzk" DETACH DELETE n;


// ====== 创建节点 =======
UNWIND range(1, 10) AS i
MERGE (:Person {name:"wzk" + i});


// ====== 创建多样关系 =======

// 1）链式关系（长链）
MATCH (a:Person {name:"wzk1"}), (b:Person {name:"wzk2"})
MERGE (a)-[:Follow]->(b);

MATCH (b:Person {name:"wzk2"}), (c:Person {name:"wzk3"})
MERGE (b)-[:Friends]->(c);

MATCH (c:Person {name:"wzk3"}), (d:Person {name:"wzk4"})
MERGE (c)-[:Colleague]->(d);

MATCH (d:Person {name:"wzk4"}), (e:Person {name:"wzk5"})
MERGE (d)-[:Knows]->(e);


// 2）三角结构（循环）
MATCH (p1:Person {name:"wzk3"}),(p2:Person {name:"wzk6"}),(p3:Person {name:"wzk7"})
MERGE (p1)-[:Friends]->(p2)
MERGE (p2)-[:Friends]->(p3)
MERGE (p3)-[:Friends]->(p1);


// 3）星型关系（hub-and-spoke）
MATCH (c:Person {name:"wzk5"}), (n:Person)
WHERE n.name IN ["wzk6","wzk7","wzk8","wzk9"]
MERGE (c)-[:Follow]->(n)
MERGE (n)-[:Knows]->(c);


// 4）双向 Couple（特意制造有向+无向混合）
MATCH (a:Person {name:"wzk1"}),(b:Person {name:"wzk8"})
MERGE (a)-[:Couple]->(b)
MERGE (b)-[:Couple]->(a);


// 5）复杂跨层跳跃
MATCH (x:Person {name:"wzk9"}),(y:Person {name:"wzk10"})
MERGE (x)-[:Colleague]->(y);

MATCH (y:Person {name:"wzk10"}),(z:Person {name:"wzk2"})
MERGE (y)-[:Follow]->(z);


// 6）制造稠密关系（高节点度，用于性能测试）
MATCH (p:Person), (p2:Person)
WHERE p.name STARTS WITH "wzk"
  AND p2.name STARTS WITH "wzk"
  AND p <> p2
  AND rand() < 0.15   // 15% 概率生成一条边
MERGE (p)-[:Knows]->(p2);

整体执行完之后，会生成类似这样的结构：

直接拼接关系节点查询

match (na:Person{name:"wzk1"})-[re]->(nb:Person)-[re2]->(nc:Person) return na,re,nb,re2,nc

运行结果如下所示：

使用深度运算符

当实现多深度关系节点查询时，显然使用以上方式比较繁琐。

match data = (na:Person{name:"wzk1"})-[*1..2]-(nb:Person) return data

执行结果如下所示：

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