Une base de données est l'une des sections les plus cruciales d'une application. Les bases de données peuvent stocker des informations et améliorer les performances globales du logiciel. C'est pourquoi le choix d'une base de données appropriée pour votre projet est essentiel.
Aujourd'hui, la popularité des bases de données de graphes est en plein essor. La taille du marché des bases de données graphiques devrait passer de 821,8 millions de dollars en 2018 à 2,5 milliards de dollars d'ici 2023 . De plus en plus d'entreprises ont compris que le véritable pouvoir n'est pas dans les données elles-mêmes mais dans la façon dont les données sont connectées.
De nombreuses applications fonctionnent avec des bases de données relationnelles telles que MySQL et PostgreSQL. Malgré leurs avantages, les bases de données relationnelles peuvent difficilement gérer d'innombrables quantités de données connectées. C'est pourquoi les bases de données non relationnelles telles que Neo4j sont optimisées pour vous aider à créer des applications hautes performances et évolutives qui utilisent facilement d'innombrables quantités de données connectées. Peu de développeurs connaissent les capacités des bases de données de graphes et de Neo4j. Dans cet article, nous allons tout vous expliquer sur Neo4j et ses capacités.
Concepts et principes des bases de données Neo4j
Avant de discuter en profondeur du rôle de la base de données Neo4j dans des projets réels, vous devez savoir comment cette technologie fonctionne, les objectifs commerciaux pour lesquels vous pouvez l'utiliser et les différences entre Neo4j et d'autres bases de données.
Bases de données graphes : meilleure solution pour gérer les données connectées
Tout dans le monde est connecté. Prenez notre cercle restreint d'amis et de famille, par exemple. Tout le monde est lié aux autres de différentes manières. Imaginez que toutes les données expliquant les relations entre les membres du cercle soient stockées en un seul endroit. Ensuite, vous pouvez prendre n'importe quelle donnée sans vous soucier des autres connexions.
C'est ainsi que fonctionne une base de données de graphes comme Neo4j. Les bases de données de graphes sont des bases de données NoSQL qui peuvent stocker, mapper et interroger les relations entre les données. Les éléments d'une base de données de graphes peuvent se connecter les uns aux autres de toutes les manières possibles.
Une base de données de graphes comme Neo4j est la meilleure solution pour gérer de grandes quantités de données connectées. Ces bases de données sont profondément axées sur les relations et stockent des données déjà connectées, contrairement à toutes les autres technologies de stockage et de gestion de données disponibles. C'est pourquoi les bases de données de graphes sont la technologie la plus efficace pour gérer rapidement d'innombrables données connectées.
Bases de données relationnelles et bases de données non relationnelles
Les développeurs qui n'ont travaillé qu'avec des bases de données relationnelles tout au long de leur carrière auront certainement cette question en tête, "à quoi sert exactement d'utiliser des modèles non relationnels comme Neo4j ?"
Lorsque vous utilisez des bases de données relationnelles, tout semble transparent et clair. Malgré cela, l'utilisation de ces bases de données présente certains inconvénients importants dont vous devez être conscient :
- Volume limité : Les bases de données relationnelles ne sont pas bien optimisées pour traiter de grandes quantités de données.
- Rapidité : Les magasins relationnels ne sont pas rapides lorsqu'ils doivent traiter un grand nombre d'opérations de lecture et d'écriture.
- Absence de relations : les magasins de données relationnelles se limitent à décrire uniquement les relations standard, y compris les relations un-à-un, un-à-plusieurs et plusieurs-à-plusieurs.
- Variété : Les bases de données relationnelles sont peu flexibles lors du traitement des types de données qui ne peuvent pas être décrites à l'aide du schéma de modèle. De plus, ces bases de données sont inefficaces lorsqu'il s'agit de grosses données binaires et semi-structurées (JSON et XML).
- Scalabilité : La mise à l'échelle horizontale est inefficace pour les bases de données relationnelles.
Pour résoudre tous ces problèmes et limitations, différentes bases de données non relationnelles comme Neo4j ont été développées. Cependant, la plupart d'entre eux manquent de relations dues à l'association de données entre elles via des références (similaire aux clés étrangères dans le modèle relationnel). Les références rendent le processus d'interrogation des données plus difficile, en particulier les données connectées, car elles s'efforcent de décrire les relations entre les entités.
Base de données de graphes Neo4j
Les bases de données de graphes comme Neo4j sont principalement basées sur la théorie des graphes, qui est une théorie mathématique. Les graphes sont des structures constituées de deux paramètres principaux : les sommets et les arêtes.
Les sommets représentent des entités telles que des personnes ou des objets dans une grande base de données. Les arêtes montrent également les connexions entre les sommets. Les arêtes peuvent avoir des valeurs numériques appelées "poids".
Les développeurs peuvent utiliser ces structures pour modéliser des scénarios définis par des relations. Par exemple, une simple base de données de graphes permet aux développeurs de modéliser un réseau social composé d'utilisateurs en tant que nœuds et de relations qui sont les connexions entre les utilisateurs. Un autre exemple peut être un réseau routier où les villes, villages ou villages sont des sommets, et d'autre part, les routes sont des tronçons qui relient les sommets avec des poids indiquant les distances.
Neo4j tend à montrer les concepts de la théorie des graphes à sa manière. Pour le savoir exactement, nous devons jeter un œil au modèle de graphe de propriété étiqueté dans la base de données Neo4j ci-dessous.
Principaux composants de la base de données Neo4j
Le modèle Neo4j se compose principalement de ces composants principaux :
- Nœuds (équivalents aux sommets dans la théorie des graphes) : Principaux éléments de données (par exemple, Jack ou d'autres membres d'un cercle d'amitié) qui sont reliés par des relations. Les nœuds peuvent avoir des étiquettes et des propriétés (expliquées ci-dessous).
- Relations (équivalentes aux arêtes dans la théorie des graphes) : Décrit les connexions entre les nœuds et les relie (par exemple, Jack est "marié à" Jane). Les relations peuvent avoir une ou plusieurs propriétés.
- Étiquettes : représentent le rôle des nœuds (par exemple, Jeanne est une « personne »). Les étiquettes sont utilisées pour regrouper les nœuds. Chaque nœud peut avoir plusieurs étiquettes. Les étiquettes sont également indexées pour accélérer le processus de recherche des nœuds dans un graphique.
- Propriétés : attributs des nœuds et relations impliquant des paires de noms ou de valeurs.
La base de données Neo4j permet de stocker des données sous forme de paires clé-valeur, ce qui signifie que les propriétés peuvent avoir n'importe quel type de valeur (chaîne, nombre ou booléen). La structure des données du graphique peut sembler un peu compliquée au départ, mais elle est simple et naturelle. Jetez un œil à l'image ci-dessous comme exemple du modèle de données graphique dans Neo4j pour plus de précisions :
Dans ce modèle simple, deux nœuds principaux sont Alice et Bob. Ils sont liés les uns aux autres par des relations. Les deux nœuds ont une étiquette similaire, qui est "Personne". Dans ce modèle, seul le nœud de Bob a reçu certaines propriétés ; cependant, dans le modèle de graphe Neo4j, chaque nœud et relation peut contenir des propriétés.
Il est facile pour les gens d'interpréter un modèle Neo4j car il est intuitif et compréhensible. La vérité est que le cerveau humain pense à peine en se basant sur des tableaux et des lignes et a tendance à penser à des objets abstraits et à des connexions. En d'autres termes, tout ce que vous pouvez dessiner sur une feuille de papier peut être représenté avec des graphiques et transformé en un modèle Neo4j.
Neo4j par rapport aux bases de données relationnelles et autres bases de données NoSQL
Maintenant que nous connaissons les bases de la base de données Neo4j et du modèle de données graphique, vous vous interrogez peut-être sur la différence entre la base de données Neo4j et les magasins de données relationnelles. Bien que Neo4j soit sur la liste des outils NoSQL, il est toujours différent des autres bases de données NoSQL. A cet effet, il est indispensable de connaître les différences entre la base de données Neo4j et les autres bases de données relationnelles et non relationnelles ci-dessous.
Stockage de données
Dans le cas du stockage de données, la base de données Neo4j utilise une structure de stockage graphique. Les bases de données relationnelles utilisent des tables fixes et prédéfinies composées de lignes et de colonnes. De plus, les bases de données NoSQL utilisent un stockage de données connecté qui n'est pas pris en charge au niveau de la base de données.
La modélisation des données
Les bases de données Neo4j utilisent un modèle de données flexible, tandis que le modèle des bases de données relationnelles doit être développé à partir d'un modèle logique. De plus, les bases de données NoSQL ne conviennent pas aux architectures d'entreprise.
Performances des requêtes
Le modèle Neo4j offre des performances exceptionnelles quel que soit le nombre et la profondeur des connexions. D'autre part, la vitesse de traitement des bases de données relationnelles diminue à mesure que le nombre d'entrées de données augmente. De plus, les relations doivent être créées au niveau de l'application dans les bases de données NoSQL.
Langage de requête
Le langage de chiffrement est utilisé dans le modèle Neo4j, qui est le langage de requête graphique natif. Le langage SQL est utilisé dans les bases de données relationnelles, ce qui augmente la complexité à mesure que le nombre de jointures augmente. Dans le cas des modèles NoSQL, différents langages sont utilisés, mais aucun d'entre eux n'est bien développé pour exprimer des relations.
Prise en charge des transactions
Les transactions ACID sont prises en charge dans les modèles Neo4j et relationnel. En parlant de bases de données NoSQL, les transactions BASE s'avèrent peu fiables pour les relations de données.
Traitement à grande échelle
La base de données Neo4j est intrinsèquement évolutive pour les requêtes basées sur des modèles. Les bases de données relationnelles évoluent grâce à la réplication, mais ne sont pas rentables. Les bases de données NoSQL sont également évolutives, mais l'intégrité des données n'est pas digne de confiance.
Avantages de la base de données Neo4j
Les modèles Neo4j sont spécifiquement conçus pour gérer des quantités importantes de données connectées. Ces modèles vous offrent certains avantages principaux, notamment les suivants :
- Performances rapides
C'est l'un des plus grands avantages des modèles de graphes. Les performances des bases de données relationnelles ne sont pas suffisantes car le nombre et la profondeur des relations augmentent. D'autre part, les performances des bases de données de graphes telles que les bases de données Neo4j restent élevées même si la quantité de données augmente considérablement.
L'équipe derrière le modèle Neo4j a également publié une bibliothèque récemment. La bibliothèque permet aux développeurs d'exécuter des algorithmes de graphes en parallèle sur plusieurs milliards de nœuds et des dizaines de milliards de relations en quelques heures. En termes plus exacts, les bases de données Neo4j évoluent horizontalement. Cela signifie que les performances du modèle ne dépendent pas de la taille de la base de données. Il peut parcourir d'énormes ensembles de données connectées et offre des fonctionnalités de base de données d'entreprise telles que les transactions ACID et la sauvegarde ou la récupération automatisée.
- Souplesse
La structure et le schéma d'un modèle de graphe comme Neo4j sont facilement ajustables aux variations de l'application, ce qui en fait une base de données très flexible. Vous pouvez également facilement mettre à niveau la structure des données sans nuire aux fonctionnalités existantes. La mise à niveau peut être effectuée à tout moment, car la structure peut évoluer simultanément avec l'application pour laquelle elle est utilisée.
- Gérer les relations entre les données
La base de données Neo4j vous permet d'explorer différents chemins et connexions entre les données et de les interroger aussi efficacement que possible. De plus, vous pouvez facilement extraire des données complexes de la base de données, même si elles sont fortement connectées.
Cas d'utilisation de la base de données Neo4j
La prochaine chose que nous devons savoir sur le modèle de graphe Neo4j est pour quoi nous pouvons utiliser cette technologie de magasin de données. Il peut sembler que cette technologie peut être acquise pour résoudre tout type de problème, mais la vérité est que la base de données Neo4j doit également être utilisée lorsqu'elle est appropriée.
Le modèle Neo4j est utilisé uniquement lorsque les données connectées comptent le plus. Cette technologie a déjà conquis les cas d'utilisation les plus populaires, notamment la détection des fraudes, la personnalisation, la gestion du réseau, les graphes de connaissances et bien d'autres.
Malgré cela, la prochaine génération de développeurs de graphes conçoit l'avenir de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique à l'aide de modèles comme Neo4j. Voyons maintenant quelques cas d'utilisation de la base de données Neo4j ci-dessous.
Arrêter les réseaux de fraude
Les mesures traditionnelles de prévention de la fraude se concentrent profondément sur des points de données distincts, y compris les comptes, les individus, les appareils ou les adresses IP. Le problème ici est que les criminels modernes sont aujourd'hui capables d'échapper à ces méthodes de détection simplement en créant des réseaux de fraude avec des identités irréelles. Pour éviter de telles fuites, il est nécessaire d'examiner les connexions qui relient les points de données individuels.
Bien qu'aucune mesure de prévention de la fraude ne soit parfaite, vous pouvez améliorer le processus en analysant les liens entre les données individuelles. C'est là que le modèle Neo4j est utile pour détecter des modèles difficiles que les bases de données relationnelles peuvent difficilement découvrir.
Les entreprises utilisent la base de données Neo4j pour renforcer leurs capacités de détection des fraudes afin de prévenir diverses fraudes financières, y compris la fraude bancaire de première partie, la fraude au commerce électronique, la fraude à la carte de crédit, la fraude à l'assurance et la fraude au blanchiment d'argent, immédiatement.
Opérations réseau et informatique
Les infrastructures réseau et informatiques sont extrêmement complexes et nécessitent une base de données de gestion de configuration (CMDB) bien au-delà des bases de données relationnelles. La base de données graphique Neo4j CMDB vous aide à corréler votre réseau, votre centre de données et vos actifs informatiques pour simplifier le dépannage, l'analyse d'impact et la planification de la capacité ou des pannes.
Les bases de données graphiques telles que Neo4j vous permettent de connecter des outils de surveillance et d'obtenir des informations cruciales sur les relations complexes entre diverses opérations de réseau ou de centre de données. Les utilisations des graphiques dans les opérations réseau et informatiques sont illimitées.
Moteurs de recommandation
Les moteurs de recommandation en temps réel doivent pouvoir corréler les données sur les produits, les stocks, les clients, les fournisseurs, la logistique et même les sentiments sociaux pour fonctionner plus efficacement. De plus, ils doivent être en mesure de capter instantanément tout nouvel intérêt en fonction de la visite du nouveau client.
La technologie clé qui permet aux moteurs de recommandation de le faire est les bases de données de graphes comme Neo4j. Il abandonne rapidement les bases de données relationnelles traditionnelles et connecte des quantités massives de données clients et produits.
Applications de médias sociaux
Les bases de données de graphes sociaux comme Neo4j aident à créer des réseaux sociaux innovants ou à intégrer des graphes sociaux actuels dans une application d'entreprise. La vérité est que les réseaux de médias sociaux sont déjà construits avec des graphiques et des relations ; alors, il n'y a donc aucun intérêt à les transformer de graphiques en tableaux, puis à nouveau.
Un modèle de données qui peut correspondre directement à votre modèle de domaine vous aidera à comprendre votre base de données, à mieux communiquer et à réduire le travail inutile. Neo4j accélère les performances de votre application de réseau social en diminuant le temps nécessaire à la modélisation des données.
Gestion de l'Identité
La gestion d'innombrables rôles, groupes, produits et autorisations dans une entreprise est difficile. Avec Neo4j, vous pouvez suivre efficacement et en profondeur toutes les autorisations d'identité et d'accès et les héritages. En effet, toutes les données sont interconnectées dans Neo4j, ce qui vous donne une meilleure visibilité et un meilleur contrôle que jamais.
Télécommunications
Les connexions sont au cœur des télécommunications et les bases de données de graphes comme Neo4j sont :
- Le meilleur choix pour la modélisation.
- Stockage.
- Interrogation de tous types de données de télécommunication.
Neo4j permet aux entreprises d'être performantes rapidement en améliorant leurs données connectées, qu'elles aient besoin de gérer des structures de réseau ultra-compliquées, diverses gammes de produits et bundles, ou la satisfaction et la fidélisation des clients sur le marché très concurrentiel d'aujourd'hui.
Gouvernement
De nombreux gouvernements utilisent actuellement Neo4j et d'autres technologies graphiques pour lutter contre la criminalité, prévenir le terrorisme, renforcer la responsabilité budgétaire et rendre tout transparent pour leurs citoyens. Ces approches ont besoin de données pour se connecter à travers diverses applications ou référentiels, ce qui nécessite des départements distincts pour fonctionner. C'est pourquoi un modèle de graphe flexible, évolutif et puissant comme Neo4j est nécessaire pour traiter rapidement les données interconnectées.
IA et analytique
Les entreprises modernes sont aujourd'hui confrontées à des défis extrêmement complexes et ont besoin de technologies intelligentes. Neo4j dans ce cas améliore les prédictions qui rendent possibles de meilleures décisions et l'innovation. Il intègre le pouvoir prédictif des relations et de la structure du réseau dans les données actuelles pour répondre aux questions difficiles et augmenter la précision des prévisions.
Les algorithmes de graphes Neo4j trouvent des modèles essentiels dans les structures globales et rendent possibles les prédictions sur le graphe à l'aide d'incorporations de graphes et d'une formation d'apprentissage automatique de base de données de graphes à l'intérieur de l'espace de travail d'analyse. C'est ainsi que les entreprises peuvent améliorer les relations hautement prédictives et la structure du réseau pour répondre à des questions peu courantes.
Les organisations utilisent les résultats des algorithmes de graphes et les fonctionnalités prédictives de Neo4j pour une analyse plus approfondie, l'apprentissage automatique ou la prise en charge de systèmes d'intelligence artificielle. Les graphiques apportent généralement une valeur fantastique à l'analyse avancée, à l'apprentissage automatique et à l'IA.
Sciences de la vie
Les données interconnectées entourent massivement les entreprises travaillant dans les sciences de la vie. Par exemple, les biologistes doivent comprendre les liens entre les gènes, les protéines, les cellules, etc., et les organisations de soins de santé doivent cartographier les parcours des patients pour comprendre la progression de la maladie. C'est pourquoi ces entreprises utilisent Neo4j pour analyser leurs données connectées, auparavant impossible sans graphiques.
Les entreprises de la vie, y compris les fabricants de produits chimiques, les entreprises agricoles, les startups biotechnologiques et bien d'autres, comprennent la valeur réelle de Neo4j et des graphiques pour la R&D, la confidentialité et la conformité réglementaire, la fabrication d'équipements médicaux, les patients, les organisations, etc.
Services financiers
Les services financiers et les banques doivent lutter en permanence contre les crimes financiers, prévenir et répondre aux cyberattaques et s'assurer qu'ils se conforment aux réglementations mises à jour. Pour ce faire, ils ont besoin d'une base de données capable de trouver rapidement et facilement des relations entre des points de données. Neo4j aide les services financiers et leur fournit une meilleure gestion des risques, une conformité réglementaire, une structure informatique fiable et sécurisée, une expérience client améliorée et de nombreux autres avantages.
Les plus grands utilisateurs de Neo4j dans le monde
Aujourd'hui, les plus grandes organisations du monde utilisent Neo4j pour optimiser la gestion de leurs innombrables points de données. Neo4j est le premier fournisseur mondial de technologie graphique évolutive qui aide 75 % des entreprises de la liste Fortune 100 à améliorer leurs applications de données connectées.
Les plus grandes industries et entreprises utilisant la technologie Neo4j aujourd'hui sont les suivantes :
- 7 des 10 meilleurs détaillants au monde comme eBay, ADEO et ATPCO
- 3 des 5 premiers avionneurs mondiaux comme Airbus
- 8 des 10 plus grandes compagnies d'assurance au monde comme Bayerische et Allianz
- Toutes les 20 plus grandes banques d'Amérique du Nord comme JP Morgan, Citi, Chase et UBS
- 8 des 10 plus grands constructeurs automobiles mondiaux comme Volvo, Toyota et Daimler
- 3 des 5 meilleurs hôtels du monde comme Marriott et AccorHotels
- 7 des 10 meilleurs opérateurs de télécommunications au monde comme Verizon, Orange, AT&T et Comcast
Derniers mots
Les applications modernes sont aujourd'hui confrontées au grand défi du traitement d'énormes quantités de données interconnectées, c'est pourquoi elles ont massivement besoin d'une technologie efficace pour les aider à faire face à ce problème. La technologie graphique Neo4j vous permet de créer des applications capables de fournir des informations utiles et en temps réel sur les données connectées pour une analyse plus approfondie et de prendre des décisions correctes.
Supposons que vous souhaitiez utiliser les dernières avancées en matière de développement mobile et Web et intégrer des bases de données de graphes comme Neo4j dans vos applications. Dans ce cas, la plateforme sans code AppMaster est ce dont vous avez besoin. La plate-forme vous permet de créer efficacement des applications Web et mobiles, et bien sûr, il existe un backend qui est le codage visuel backend le plus puissant qui existe.
