Java-172 Neo4j 访问方式实战:嵌入式 vs 服务器(含 Java 示例与踩坑)

TL;DR

  • 场景:在 Java 项目中选择 Neo4j 的访问形态,并完成本地嵌入式与远程 Server 的读写。
  • 结论:3.5.x 可用嵌入式;生产推荐 Server + Java Driver(Bolt);注意驱动与版本强绑定。
  • 产出:可复用依赖与示例代码、版本选型矩阵、常见错误速查与修复清单。

版本矩阵

已验证 说明
是(基于文中示例) Neo4j 3.5.x + 嵌入式:GraphDatabaseFactory().newEmbeddedDatabase(...) 可用;适合单机/工具型;不建议生产。存储目录为库目录(如 graph.db/),非单一文件。
是(基于文中示例) Neo4j 3.5.x Server + Java 访问:通过 Bolt 访问远端 bolt://host:7687,示例已跑通。建议开启 TLS 并使用参数化查询。
未验证(建议升级) Neo4j 4.x Server + Java Driver 4.x:推荐生产;不再支持社区嵌入式模式;需使用 neo4j-java-driver(非 OGM 驱动)。
未验证(建议生产) Neo4j 5.x Server + Java Driver 5.x:长期支持线;协议/驱动强绑定,务必版本匹配;默认走加密通道与连接池配置。
视场景而定 OGM(对象图映射):便于实体映射但维护成本更高;与纯 Driver 方案二选一,不建议混用。

访问方式

数据库访问

嵌入式数据库

嵌入式 Neo4j 数据库是将数据库引擎直接嵌入到应用程序中的运行模式,无需单独的服务器进程。这种模式通过指定数据库文件存储路径(如 data/graph.db)以编程方式直接访问数据库文件系统。

嵌入式数据库特别适合以下应用场景:

  1. Java 技术栈项目

    • Neo4j 本身是用 Java 开发的
    • 嵌入式模式提供原生 Java API(如 GraphDatabaseService
    • 示例:GraphDatabaseService graphDb = new GraphDatabaseFactory().newEmbeddedDatabase(new File("/path/to/database"));
  2. 独立应用程序

    • 不需要网络通信的开销
    • 无需额外安装和管理数据库服务器
    • 打包部署简单(可包含在 JAR/WAR 文件中)
    • 典型用例:桌面应用、移动应用(如 Android)、单机版数据分析工具
  3. 高性能需求场景

    • 消除网络延迟(本地直接访问)
    • 减少序列化/反序列化开销
    • 事务处理延迟低(微秒级响应)
    • 适用场景举例:
      • 高频交易系统
      • 实时推荐引擎
      • 大规模图计算任务

嵌入式模式通过以下方式实现高性能:

  • 直接操作磁盘存储文件(如 neostore 文件系列)
  • 利用 JVM 内存管理优化
  • 支持 ACID 事务(通过 Transaction 接口)
  • 可配置内存映射缓存策略# 嵌入式数据库详解:Neo4j 嵌入式模式

服务器模式

Neo4j Server 是部署 Neo4j 图数据库的最佳实践方案,特别适合对操作性、安全性和监控有较高要求的应用场景。作为独立运行的数据库服务器,它具有以下显著优势:

  1. 跨平台与多语言支持:
  • 提供标准的 RESTful API 接口,支持 HTTP/HTTPS 协议
  • 兼容所有现代开发平台(Windows/Linux/macOS)
  • 支持 30+ 种编程语言,包括 Java、Python、JavaScript、C#、Go 等
  • 典型应用场景:Web 应用通过前端 JavaScript 直接调用,或后端服务通过对应语言 SDK 交互
  1. 安全特性:
  • 独立进程运行,与应用程序隔离,避免嵌入式模式的内存泄漏风险
  • 支持基于角色的访问控制 (RBAC)
  • 提供 TLS/SSL 加密传输
  • 可配置防火墙规则和 IP 白名单
  • 审计日志记录所有数据访问操作
  1. 运维监控能力:
  • 内置 JMX 监控接口
  • 支持 Prometheus 指标采集
  • 提供可视化监控仪表盘
  • 可配置性能告警阈值
  • 完善的日志管理系统

Java 访问

xml 复制代码
<dependency>
  <groupId>org.neo4j</groupId>
  <artifactId>neo4j</artifactId>
  <version>3.5.5</version>
</dependency>

嵌入式访问

java 复制代码
package icu.wzk;
public class Demo01 {

    private static final File DATABASE = new File( "target/graph.db" );

    public static void main(String[] args) {
        GraphDatabaseService graphDb = new GraphDatabaseFactory().newEmbeddedDatabase(DATABASE);
        Transaction tx = graphDb.beginTx();
        Node n1 = graphDb.createNode();
        n1.setProperty("name", "wzk1");
        n1.setProperty("age", "18");
        n1.setProperty("money", "99");
        n1.addLabel(Label.label("Person"));
        String cql = "CREATE(person:Person {name: 'wzk2', age: 20, money: 10})";
        graphDb.execute(cql);
        tx.success();
        tx.close();
        System.out.println("Done!");
        graphDb.shutdown();
    }

}

执行结果如下:

查询数据如下:

java 复制代码
package icu.wzk;
public class Demo02 {

    private static final File DATABASE = new File( "target/graph.db" );

    public static void main(String[] args) {
        GraphDatabaseService graphDb = new GraphDatabaseFactory().newEmbeddedDatabase(DATABASE);
        String cql = "MATCH(person:Person) return person";
        Transaction tx = graphDb.beginTx();
        Result result = graphDb.execute(cql);
        while (result.hasNext()) {
            Map<String, Object> row = result.next();
            for (String key : result.columns()) {
                Node nd = (Node) row.getOrDefault(key, null);
                System.out.println(key + " : " + nd.getProperty("money"));
            }
        }
        tx.success();
        tx.close();
        System.out.println("Done!");
        graphDb.shutdown();
    }

}

执行结果如下所示:

服务端访问

xml 复制代码
<dependency>
    <groupId>org.neo4j</groupId>
    <artifactId>neo4j-ogm-bolt-driver</artifactId>
    <version>3.2.10</version>
</dependency>

编写代码进行访问:

java 复制代码
package icu.wzk;
import org.neo4j.driver.*;
import static org.neo4j.driver.Values.parameters;
public class Demo03 {

    public static void main(String[] args) {
        Config config = Config.builder()
                .withoutEncryption()
                .build();
        Driver driver = GraphDatabase.driver(
                "bolt://10.10.52.38:7687",
                AuthTokens.basic("neo4j", "123123"),
                config
        );
        Session session = driver.session();
        String cql = "MATCH(person:Person) where person.money > $money return person.name as name, person.money as money";
        Result result = session.run(cql, parameters("money", 3000));
        while (result.hasNext()) {
            Record record = result.next();
            System.out.println("name: " + record.get("name") + ", money: " + record.get("money"));
        }
    }

}

执行结果如下所示:

错误速查

症状 根因 定位 修复
ClientException: Unsupported protocol 驱动与 Server 主次版本不匹配 查看驱动/Server 版本与 Bolt 协议握手日志 统一到同代(4.x↔4.x、5.x↔5.x),升级 neo4j-java-driver
AuthenticationException 账户/密码错误或变更 :server user list、审计日志 正确配置 AuthTokens.basic;重置密码;避免明文写死
ServiceUnavailable / Connection refused 地址/端口或防火墙问题 ss -lntp、安全组/白名单 开放 7687/7474;VPC 与安全组放行;本机先 nc -vz host 7687
Neo4j is running with db lock 重复进程或崩溃遗留锁 进程列表、data/databases//neostore. 关闭所有进程;备份后清理锁;异常关闭后做一致性校验
嵌入式启动报"找不到存储文件/库结构不兼容" 指向了错误路径或版本跨读 校验存储目录层级与 store_id 使用对应版本的二进制;避免跨大版本直接打开旧库
NoSuchMethodError GraphDatabaseFactory SDK 与核心包版本冲突 Maven 依赖树 mvn dependency:tree 锁定版本并排除传递冲突;保持 3.5.x 依赖一致
运行正常但查询结果为空/类型异常 属性类型不一致(字符串 vs 数值) 打印 result.columns() 与 record.get().type() 统一属性类型;写入时数值用数值类型,避免后续比较失败
明文 withoutEncryption() 存在风险 生产未启用 TLS neo4j.conf 与驱动配置 打开 TLS(证书/信任策略),或至少内网专线并加 ACL
OGM 类缺失或映射失败 OGM 与 Java Driver 混用/注解缺失 运行时 ClassNotFound、扫描日志 二选一:全 OGM 或全 Driver;补齐实体注解与 SessionFactory

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