本部分内容包含：

• 为什么要重构图数据模型与图
• 把新的标签添加到图模型中

一、为什么要重构？

重构是改变数据模型和图的过程。

重构有三个原因：

• 当前建模成功的图并不能满足所有用例。
• 出现了一个新的用例，您必须在数据模型中加以说明。
• 用例的Cypher执行得并不理想，尤其是当图的规模改变时。

二、重构步骤

要重构图数据模型和图，必须：

• 设计新的数据模型。
• 编写Cypher代码来转换现有图以实现新的数据模型。
• 重新测试所有用例，可能使用更新的Cypher代码。

三、图标签

（一）运行时的标签

节点标签用作查询的定位点。通过指定一个标签，我们可以指定一个或多个节点的子集来启动查询。使用标签有助于减少检索的数据量。

例如：

MATCH（n）RETURN n：返回图中的所有节点。

MATCH（n：Person）RETURN n：返回图中的所有Person节点。

建模的目标应该是减少查询所涉及的图的大小。

在Cypher中，我们可以生成一个查询计划，显示查询期间发生的操作。下图显示了通过查询的db命中数来检索所有Person节点的查询计划：

在本课程的后面部分，您将学习如何生成查询计划。

如果Person节点还有一个标签，该标签是一个人来自的国家，那么您可以使用此密码检索来自美国的所有人：

MATCH（n：US）RETURN n返回图中碰巧是Person节点的所有US节点。

但是，使用这样一个特定的标签可能会有点过头，尤其是如果查询可以是：

匹配（n：个人），其中n.country=“US”返回n

在Cypher中，无法参数化标签，因此将国家/地区保留为属性会使Cypher代码更加灵活。

但是，如果您有一个为一个节点设置多个标签的强大用例，那么您应该这样做。

（二）不要过度使用标签

您应该在数据模型中明智地使用标签。如果它们对您的大多数用例都有帮助，那么应该使用它们。最佳做法是将节点的标签数量限制为4个。

以下是数据模型中过度使用标签的示例：

在这里，我们看到Person节点有一个标签，表示一个人来自的国家，如前面所述。

此外，我们还可以看到电影节点的多个标签。标签表示电影可用的语言。

这是另一个类似的场景，您必须确定一个重要用例是否与电影的语言相关。同样，如果对节点使用属性就足够了，那么最好不要使用标签。

（三）新用例

下面是一个示例，添加标签将有助于我们在运行时进行查询。

如果我们添加一个新的用例会怎么样：

用例#10：1950年之前出生的演员是什么？

下面是用于测试此用例的Cypher查询：

（四）分析查询

您可以使用PROFILE关键字查看查询的性能。

PROFILE MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-()
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

下图给出上述性能分析的结果：

因为缓存是自动填充的，所以有时很难用一个小数据集来衡量性能。也就是说，db命中数和经过的时间可能无法比较。但是，您可以看到的是查询中检索到的行数，并且可以比较该行数。

在这个查询的第一步中，我们看到返回了5行。可以想象，如果这是一个有数百万个节点的完全加载的图，那么在步骤1中，它将需要检索许多Person节点，其中一些不是参与者。优化此检索的一种方法是更改数据模型，以包含Person节点的参与者标签。

（五）重构模型

如果我们重构，最初的逐标签节点扫描将只检索参与者节点。

下面是我们将在图中创建的重构实例模型：

（六）重构图

使用Cypher，我们可以轻松变换图形。使用您将在下一个问题中执行的这段代码，我们可以找到所有具有ACTED_IN关系的Person节点。然后，我们为节点设置一个标签。

MATCH (p:Person)
WHERE exists ((p)-[:ACTED_IN]-())
SET p:Actor

在后文中，我们将要重构图以添加Actor标签。

四、添加Actor标签

下面是我们将在图中创建的重构实例模型，在图中，我们向一些Person节点添加了一个Actor标签：

（一）配置查询

执行此查询：

PROFILE MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-()
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

在这个查询的第一步中，我们看到返回了5个人的行。

（二）重构图

使用Cypher，您可以轻松地转换图以添加演员标签。

执行此密码将参与者标签添加到相应的节点：

MATCH (p:Person)
WHERE exists ((p)-[:ACTED_IN]-())
SET p:Actor

图中有5个Person节点，但只有4个节点的关系为：ACTED\u。因此，上面的查询应该将Actor标签应用于五个人节点中的四个节点。

（三）查询性能剖析

现在我们已经重构了图形，我们必须再次更改查询和剖析。

执行此查询：

PROFILE MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-()
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

在该查询的第一步中，我们看到返回了4个Actor行。

五、重构后的重新测试

重构后重新测试

重构图形后，应该重新访问用例的所有查询。

您应该首先确定是否需要重写任何查询以利用重构。

接下来，我们重写一些查询以利用重构。

在对实际应用程序进行测试期间，尤其是使用完全缩放的图形时，您还可以分析新查询，以查看它是否提高了性能。在我们使用的小实例模型上，您不会看到显著的改进，但您可能会看到检索到的行数有所不同。

用例1：人们在电影中扮演了什么角色？

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle'
RETURN p.name AS Actor

新代码变成：

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle'
RETURN p.name AS Actor

分析查询

对于使用Person标签的查询，我们可以看到这个结果，它首先检索5个Person节点：

对于使用Actor标签的查询，我们看到这样一个结果，它首先检索4个Actor节点，这是对这个小图的一个轻微改进：

用例3：一个人演了什么电影？

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks'
RETURN m.title AS Movie

新代码成为：

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks'
RETURN m.title AS Movie

用例5：谁是电影中最年轻的演员？

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Hoffa'
RETURN  p.name AS Actor, p.born as `Year Born` ORDER BY p.born DESC LIMIT 1

新代码成为：

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Hoffa'
RETURN  p.name AS Actor, p.born as `Year Born` ORDER BY p.born DESC LIMIT 1

用例6：一个人在电影中扮演什么角色？

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)-[r:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle' AND
p.name = 'Meg Ryan'
RETURN  r.role AS Role

新代码成为：

MATCH (p:Actor)-[r:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle' AND
p.name = 'Meg Ryan'
RETURN  r.role AS Role

用例8：演员在哪些戏剧电影中扮演角色？

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks' AND
'Drama' IN m.genres
RETURN m.title AS Movie

新代码成为：

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks' AND
'Drama' IN m.genres
RETURN m.title AS Movie

用例#10：1950年之前出生的演员是什么？

为了测试的完整性，我们添加了这个新用例。

我们重写此查询以使用Actor标签。

原始代码：

MATCH (p:Person)
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

新代码成为：

MATCH (p:Actor)
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

查询性能剖析

如果您有一个缩放图（节点/关系比我们在本课程中使用的要多），那么还应该使用PROFILE关键字来比较重构后查询的性能。

六、使用Actor标签重新测试

您已经重构了图形，将Actor标签添加到相应的节点。您现在必须根据重构图重新测试用例。

请注意，如果您有一个完全缩放的图，您将看到使用Person标签和Actor标签的查询之间的差异。您可以分析查询以比较在after之前检索到的行。

用例1：人们在电影中扮演了什么角色？

运行此Cypher代码，使用电影《西雅图不眠之夜》测试此用例。

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle'
RETURN p.name AS Actor

它应该返回两个演员的名字，Tom Hanks和Meg Ryan。

用例3：一个人演了什么电影？

运行此Cypher代码以使用TomHanks测试此用例。

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks'
RETURN m.title AS Movie

它应该返回电影：Apollo 13 and Sleepless in Seattle。

用例5：谁是电影中最年轻的演员？

运行此Cypher代码，用电影Hoffa测试此用例。

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Hoffa'
RETURN  p.name AS Actor, p.born as `Year Born` ORDER BY p.born DESC LIMIT 1

应该返回Danny DeVito和他的出生年份。

用例6：一个人在电影中扮演什么角色？

通过电影《西雅图不眠之夜》和梅格·瑞安（MegRyan）运行此密码来测试此用例。

MATCH (p:Actor)-[r:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Sleepless in Seattle' AND
p.name = 'Meg Ryan'
RETURN  r.role AS Role

应该返回：Annie Reed

用例8：演员在哪些戏剧电影中扮演角色？

运行此Cypher代码，与TomHanks一起测试此用例。

MATCH (p:Actor)-[:ACTED_IN]-(m:Movie)
WHERE p.name = 'Tom Hanks' AND
'Drama' IN m.genres
RETURN m.title AS Movie

如果在此查询中将“Drama”更改为“Comedy”，则会返回不同的结果。

用例#10：1950年之前出生的演员是什么？

运行此Cypher代码以测试1950年的此用例。

MATCH (p:Actor)
WHERE p.born < '1950'
RETURN p.name

应该返回：Danny DeVito 和Jack Nicholson

运行此Cypher返回图中的所有内容。

最后，请使用如下脚本全面测试一下吧：

MATCH (n)
RETURN n

七、添加Director标签

在上一个重构中，将Actor标签添加到图中的节点。

现在，我们继续修改上面创建的查询，把标记有Person的节点而且具有传出关系DIRECTED的节点再添加标签Director。

根据以往的经验，在重构图后，必须对任何受影响的用例进行测试。

用例2：谁导演了一部电影？

你可以将下面的查询复制到查询窗格中，并将其修改为使用Director标签，然后使用电影Hoffa测试此用例。

MATCH (p:Person)-[:DIRECTED]-(m:Movie)
WHERE m.title = 'Hoffa'
RETURN  p.name AS Director

正常情况下，上面的查询运行结果将返回Danny DeVito。

八、语义正交标签问题

“语义正交”是一个奇特的术语，意思是标签之间不应该有任何关系。您应该小心，不要在不同的上下文中使用相同类型的标签。例如，对所有类型的节点使用region对于大多数查询都是不合适的。

下面是一个示例，其中Person节点和User节点都用区域标记。如果没有区域对这两种类型的节点都重要的用例，那么对Person节点和User节点使用这些相同的标签是没有帮助的。

因此，不要像下图这样操作：

描述类层次结构

此外，还应该避免标记节点，以描述层次结构。

假设我们有这样的银幕演员协会成员等级：

这通常被称为“继承”或“is-A”关系。如果节点具有多个表示层次结构的标签，则不应执行此操作，例如：

而是应该这样：