Python + Neo4j 构建知识图谱入门教程

CREATE (p1:Person {name: '孙悟空', title: '齐天大圣'}) 
CREATE (p2:Person {name: '唐僧', title: '师傅'}) 
CREATE (p1)-[:PROTECT {role: '保镖'}]->(p2) 
RETURN p1, p2

你会看到屏幕上出现了两个圆圈（节点）和一条连线。这就是最简单的图谱！

四、实战：使用 Python 构建知识图谱

在实际工作中，我们不可能手动一条条敲 Cypher 命令，而是通过 Python 读取文件（CSV/Excel）并批量写入。

1. 安装 Python 驱动

打开终端或 CMD，运行：

pip install neo4j

2. 编写核心代码

下面我编写了一个通用的连接类，你可以直接复制使用。我们将构建一个简单的'西游记人物关系图谱'。

新建一个 build_graph.py 文件：

from neo4j import GraphDatabase

class KnowledgeGraph:
    def __init__(self, uri, user, password):
        """ 连接 Neo4j 数据库 """
        self.driver = GraphDatabase.driver(uri, auth=(user, password))

    def close(self):
        """ 关闭连接 """
        self.driver.close()

    def create_node_and_relationship(self, person1, relation, person2):
        """ 创建节点和关系
        使用 MERGE 关键字，保证节点不被重复创建
        """
        with self.driver.session() as session:
            # Cypher 语句说明：
            # 1. 查找或创建名为 person1 的节点
            # 2. 查找或创建名为 person2 的节点
            # 3. 建立两者之间的关系
            query = """
            MERGE (p1:Character {name: $name1})
            MERGE (p2:Character {name: $name2})
            MERGE (p1)-[r:RELATION {type: $rel}]->(p2)
            RETURN p1, p2, r
            """
            session.run(query, name1=person1, name2=person2, rel=relation)
            print(f"成功构建：{person1} --[{relation}]--> {person2}")

    def clear_data(self):
        """ (可选) 清空数据库，方便测试 """
        with self.driver.session() as session:
            session.run("MATCH (n) DETACH DELETE n")
            print("数据库已清空！")

# --- 主程序执行 ---
if __name__ == "__main__":
    # 1. 配置数据库连接 (请修改你的密码)
    URI = "bolt://localhost:7687"
    USER = "neo4j"
    PASSWORD = "123456"  # 替换为你自己的密码

    # 2. 准备数据 (模拟从 Excel 读取的数据)
    data = [
        ("唐僧", "师徒", "孙悟空"),
        ("唐僧", "师徒", "猪八戒"),
        ("唐僧", "师徒", "沙僧"),
        ("孙悟空", "师兄弟", "猪八戒"),
        ("孙悟空", "师兄弟", "沙僧"),
        ("孙悟空", "结拜兄弟", "牛魔王"),
        ("牛魔王", "夫妻", "铁扇公主"),
        ("铁扇公主", "母子", "红孩儿")
    ]

    # 3. 开始构建
    kg = KnowledgeGraph(URI, USER, PASSWORD)
    try:
        # 先清空旧数据，防止重复
        kg.clear_data()
        print("开始构建知识图谱...")
        for p1, rel, p2 in data:
            kg.create_node_and_relationship(p1, rel, p2)
        print("\n图谱构建完成！请去 Neo4j Browser 查看效果。")
    except Exception as e:
        print(f"发生错误：{e}")
    finally:
        kg.close()

3. 运行效果

运行上述脚本，控制台会输出：

数据库已清空！
开始构建知识图谱...
成功构建：唐僧 --[师徒]--> 孙悟空
成功构建：唐僧 --[师徒]--> 猪八戒
...
图谱构建完成！

五、见证奇迹的时刻：可视化展示

现在回到你的 Neo4j Browser (http://localhost:7474)。

在顶部输入框输入以下命令查询所有数据：

MATCH (n) RETURN n

点击播放按钮。你将看到一张错综复杂、可以拖拽的人物关系网！

你可以尝试：

1. 点击'孙悟空'节点，改变它的颜色。
2. 拖动节点，感受力导向图的物理效果。
3. 鼠标悬停在连线上，查看关系类型。

六、总结

恭喜你！你已经完成了从 0 到 1 的知识图谱构建。我们通过 Python 的 neo4j 库，成功将结构化的数据转化为了图谱。

本文学到了什么？

1. 理解了图数据库与传统数据库的区别。
2. 学会了安装 Neo4j Desktop。
3. 掌握了 Python 连接 Neo4j 并批量写入数据的核心代码。