图数据库(Graph Database)是一种以图结构进行存储和查询的数据库。本文总结了图数据库选型的各类因素,并对比了3个主流开源图数据库:Neo4j、JanusGraph、HugeGraph。Neo4j是老牌的图数据库,JanusGraph是非常成功的开源图数据库TitanDB的Fork版(TitanDB已经不维护了),HugeGraph是百度开源的图数据库。下面表格是具体的对比内容,共比较了30多个指标,包括生态、功能、性能、工具链等维度,分享出来给大家作为参考:
对比点 |
Neo4j |
JanusGraph |
HugeGraph |
品牌知名度 |
最高 |
高 |
国际知名度一般,国内知名度高 |
开源生态 |
社区版开源,但较多限制, 商业版闭源 |
开源,兼容Apache Tinkerpop生态, 主要由IBM提供云上服务 |
开源,兼容Apache Tinkerpop生态, 由百度领头,提供本土化技术与服务 |
图查询语言 |
Cypher |
Gremlin |
Gremlin |
适用场景偏向 |
人工智能、欺诈检测、知识图谱等场景 |
云服务商、具备技术能力深厚的厂商 |
互联网大规模数据场景,网络安全、金融风控、广告推荐、知识图谱等 |
支持数据规模 |
社区版十亿级 |
百亿级以上 |
千亿级以上 |
大规模数据写入性能 |
在线导入速度慢,脱机导入速度较快 |
较慢 |
在线导入速度快,支持覆盖写 |
大规模数据查询性能 |
快 |
较快,性能抖动较严重 |
快,较稳定 |
功能完善程度 |
最完善 |
完善 |
完善 |
Feature迭代速度 |
趋于完善,新功能上线较慢 |
Fork自Titan,主要提供后端存储的版本兼容适配,基本很少上线新Feature |
百度自研,2016年项目启动,开源社区新功能迭代更新快速 |
开放及可扩展性 |
无法扩展 |
可扩展,不过代码复杂导致难度较大,内置支持4种后端存储:HBase、Cassandra、Bigtable、Berkeley |
可扩展,插件化机制扩展容易,内置支持6种以上后端存储:RocksDB、Cassandra、HBase、ScyllaDB、MySQL、PostgreSQL等 |
数据导入工具 |
支持CSV在线导入,速度在1万/秒内;支持neo4j-import脱机导入,速度在10万/秒级别,只能用于初始化导入 |
未提供支持 |
支持在线导入,速度在10万/秒级别,支持格式丰富:CSV、TXT、Json,支持从HDFS导入并兼任其各类压缩格式,支持从传统关系型数据库导入,包括MySQL、Oracle、PostgreSQL、SQL-Server等,支持从消息队列导入 |
数据备份恢复 |
支持脱机备份与恢复,需停机状态, 商业版支持在线增量备份与脱机恢复 |
未提供支持,需要用户手动写程序 |
支持在线远程备份,支持在线远程恢复 |
数据增量备份 |
商业版支持,且支持备份数据加密 |
不支持 |
不支持 |
API与客户端 |
支持HTTP API,支持Java、C#、JS语言版本的Client |
支持HTTP API或WebSocket,支持Java、Python、C#、JS语言版本的Client |
支持HTTP RESTful API,原生仅支持Java语言Client; 支持Gremlin API,如果对外暴露Gremlin-Server后可支持Java、Python、C#、JS语言版本的Client |
可视化界面 |
支持,功能丰富 |
不支持,需要用户集成第三方界面 |
支持,功能丰富,支持可视化的数据建模、导入、分析等 |
内置常用图算法 |
提供安装算法包,提供了丰富的基本图算法,包括路径搜索、相似性、中心性、社区检测、链接预测等类别的算法 |
不支持 |
内置提供了基本的图算法,包括路径搜索、协同推荐、中心性、社区发现等类别的算法 |
支持图计算平台集成 |
未提供支持 |
支持Spark GraphX、Giraph等 |
支持Spark GraphX |
基础功能 (属性图的增删该查、持久化存储、元数据、事务、缓存、查询优化、增量更新图) |
支持 |
支持 |
支持 |
ACID事务 |
支持 |
部分支持,根据后端存储而定,Berkeley后端可完整支持事务, Cassandra后端支持原子性提交事务,HBase后端仅支持单行原子性理解,可能导致多行数之间据不一致 |
部分支持,根据后端存储而定,MySQL、PostgreSQL后端可完整支持事务,RocksDB、Cassandra后端支持原子性提交事务,HBase后端仅支持单行原子性;保证最终一致性 |
Schema约束 |
商业版支持,包括属性非空、唯一性等约束,同时也支持Schema-Free |
支持,同时也支持Schema-Free |
支持,包括模式校验、属性非空、唯一性等约束,不允许Schema-Free |
属性索引 |
支持简单索引和复合索引,支持全文索引,依赖第三方Lucene库 |
支持复合索引和混合索引,复合索引允许精确匹配查询,混合索引支持范围查询、全文检索和空间检索,依赖第三方系统ES或Solr |
支持二级索引、范围索引、联合索引、全文索引,允许精确匹配查询、范围查询、全文检索等,均为原生实现不依赖第三方系统,不支持空间检索 |
图存储类型 |
本地存储 |
非本地存储,支持分布式存储 |
非本地存储,支持分布式存储 |
图分区 |
不支持 |
支持 |
支持 |
超级点问题 |
超级点的邻接边查询慢,十字链表存储结构难以加速部分边的查询 |
通过Vertex-Centric索引可缓解 |
通过Vertex-Centric索引可缓解,支持全量获取数据 |
多图实例 |
版本4.0支持 |
支持 |
支持 |
主键ID、自定义ID |
不支持 |
不支持主键ID,有限制的支持自定义Long ID,不过会导致数据不一致 |
支持 |
顶点或边数据的TTL |
不支持 |
支持,可精细到顶点属性粒度 |
支持 |
用户认证与权限控制 |
商业版支持 |
支持用户认证 |
支持用户认证、支持基于用户角色的权限控制 |
高危查询语句限制 |
Cypher无关 |
不支持Gremlin高危语句限制 |
支持,可限制用户执行高危Gremlin语句,如禁止访问本地文件、退出进程、打开Socket连接等高危操作 |
运行中语句跟踪 |
商业版支持,包括:列出正在运行的查询语句、中断正在运行的查询 |
不支持 |
同步Gremlin查询不支持跟踪,异步Gremlin查询支持状态跟踪和任务取消 |
LDAP集成 |
商业版支持 |
未提供支持 |
未提供支持,可扩展插件 |
高可用HA |
商业版支持 |
未提供支持 |
商业版支持 |
监控 |
商业版支持 |
支持Metrics监控 |
支持监控接口 |
参考:
-
https://neo4j.com/docs/operations-manual/current/introduction/
-
https://docs.janusgraph.org/
-
https://hugegraph.github.io/hugegraph-doc/