Cơ sở dữ liệu đồ thị là một loại cơ sở dữ liệu NoSQL được thiết kế đặc biệt để lưu trữ, quản lý và truy vấn các mối quan hệ dữ liệu phức tạp theo cách hiệu quả và ngữ nghĩa hơn so với cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống. Cơ sở dữ liệu đồ thị sử dụng lý thuyết đồ thị, một nhánh toán học tập trung vào nghiên cứu mối quan hệ giữa các đối tượng, làm nguyên tắc cốt lõi cho việc lập mô hình và truy vấn dữ liệu. Trong cơ sở dữ liệu đồ thị, dữ liệu được biểu diễn dưới dạng các nút (thực thể) và các cạnh (mối quan hệ), cùng nhau tạo thành cấu trúc biểu đồ. Mỗi nút đại diện cho một thực thể, chẳng hạn như một người hoặc một tổ chức và mỗi cạnh đại diện cho mối quan hệ giữa hai nút, chẳng hạn như "nhân viên của" hoặc "thành viên của". Cả nút và cạnh đều có thể có các thuộc tính, là các cặp khóa-giá trị được sử dụng để lưu trữ thông tin bổ sung về các thực thể hoặc mối quan hệ.
Cơ sở dữ liệu đồ thị đã trở nên phổ biến đáng kể trong những năm gần đây do khả năng xử lý dữ liệu phức tạp và liên kết với nhau một cách tự nhiên và hiệu quả hơn so với cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống. Chúng đặc biệt phù hợp với các trường hợp sử dụng trong đó mối quan hệ giữa các thực thể dữ liệu là rất quan trọng, chẳng hạn như mạng xã hội, công cụ đề xuất, biểu đồ tri thức, phát hiện gian lận và quản lý mạng. Theo một cuộc khảo sát do công ty phân tích Gartner thực hiện vào năm 2020, việc áp dụng cơ sở dữ liệu đồ thị trong các doanh nghiệp đã tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 40% và chúng dự kiến sẽ được sử dụng bởi hơn 80% dân số. dự án dữ liệu và phân tích vào năm 2025.
Một trong những ưu điểm chính của cơ sở dữ liệu đồ thị là khả năng thực hiện các truy vấn dựa trên mối quan hệ phức tạp một cách hiệu quả. Mặc dù cơ sở dữ liệu quan hệ cũng có thể lưu trữ và truy vấn các mối quan hệ giữa các thực thể, nhưng chúng yêu cầu các hoạt động kết nối tốn kém để thực hiện việc này, điều này có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất trong các bộ dữ liệu quy mô lớn. Mặt khác, trong cơ sở dữ liệu đồ thị, các mối quan hệ được lưu trữ trực tiếp dưới dạng thực thể hạng nhất, cho phép truyền tải và truy vấn nhanh chóng mà không cần các thao tác nối tốn kém. Kết quả là, cơ sở dữ liệu đồ thị có thể cung cấp hiệu suất tốt hơn trong một số trường hợp sử dụng nhất định so với cơ sở dữ liệu quan hệ.
Một ưu điểm quan trọng khác của cơ sở dữ liệu đồ thị là tính linh hoạt trong mô hình hóa dữ liệu. Không giống như cơ sở dữ liệu quan hệ dựa trên một lược đồ cố định và yêu cầu sửa đổi lược đồ tốn kém khi cấu trúc dữ liệu thay đổi, cơ sở dữ liệu đồ thị sử dụng các mô hình dữ liệu không có lược đồ hoặc mô hình dữ liệu linh hoạt theo lược đồ. Điều này cho phép mô hình hóa các cấu trúc dữ liệu phức tạp và đang phát triển dễ dàng và năng động hơn, khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng hiện đại, linh hoạt và dựa trên dữ liệu. Hơn nữa, cơ sở dữ liệu đồ thị có thể dễ dàng tích hợp và quản lý dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau nhờ hỗ trợ riêng cho việc lập mô hình và truy vấn dữ liệu ngữ nghĩa bằng các ngôn ngữ tiêu chuẩn như SPARQL hoặc GraphQL.
Có một số hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu đồ thị (DBMS) phổ biến hiện có trên thị trường, cả nguồn mở và thương mại. Một số DBMS đồ thị nổi tiếng bao gồm Neo4j, Amazon Neptune, Microsoft Azure Cosmos DB và JanusGraph. Các hệ thống này cung cấp nhiều tính năng khác nhau như khả năng mở rộng theo chiều ngang, tính sẵn sàng cao, giao dịch ACID, tối ưu hóa truy vấn và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ truy vấn và API, đáp ứng các yêu cầu và trường hợp sử dụng khác nhau.
Trong bối cảnh nền tảng no-code AppMaster, cơ sở dữ liệu đồ thị có thể là sự bổ sung có giá trị cho nhiều tùy chọn quản lý và lưu trữ dữ liệu được cung cấp. Bằng cách đưa cơ sở dữ liệu đồ thị vào như một phần của hệ sinh thái AppMaster, khách hàng có thể dễ dàng xây dựng và triển khai các ứng dụng xử lý dữ liệu phức tạp, được kết nối và hưởng lợi từ những lợi thế vốn có của cơ sở dữ liệu đồ thị, chẳng hạn như truy vấn mối quan hệ hiệu quả và lập mô hình dữ liệu linh hoạt. Các công cụ mô hình hóa dữ liệu trực quan của AppMaster có thể được mở rộng để hỗ trợ cấu trúc dữ liệu đồ thị, cho phép người dùng dễ dàng thiết kế và quản lý các nút, cạnh và thuộc tính trong ứng dụng của họ. Ngoài ra, nền tảng này có thể tích hợp với DBMS đồ thị phổ biến để cho phép lưu trữ, truy cập và truy vấn dữ liệu liền mạch, đồng thời cung cấp hỗ trợ cho các ngôn ngữ truy vấn đồ thị tiêu chuẩn như GraphQL hoặc Cypher.
Tóm lại, cơ sở dữ liệu đồ thị là một loại cơ sở dữ liệu NoSQL chuyên biệt được thiết kế đặc biệt để xử lý dữ liệu phức tạp, được kết nối với nhau một cách hiệu quả và có ngữ nghĩa. Bằng cách sử dụng lý thuyết đồ thị làm cơ sở cho việc lập mô hình và truy vấn dữ liệu, cơ sở dữ liệu đồ thị mang lại những lợi thế đáng kể về hiệu suất và tính linh hoạt so với cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống trong một số trường hợp sử dụng nhất định. Khi cơ sở dữ liệu đồ thị tiếp tục được áp dụng trong các ngành, việc kết hợp các khả năng của cơ sở dữ liệu đồ thị vào các nền tảng như AppMaster có thể cung cấp cho người dùng một bộ công cụ quản lý dữ liệu toàn diện và mạnh mẽ hơn, đồng thời cho phép phát triển các ứng dụng nâng cao, dựa trên dữ liệu.
