第4章 Cypher 查询语言：节点、关系、属性、模式匹配基础

Cypher 是 Neo4j 的图查询语言，说实话，我第一次接触时觉得它像 SQL 和 ASCII 艺术的结合体。后来在做一个药物靶点关联项目时，我才真正体会到它的直观——用方括号和箭头就能画出图里的关系，这比写一堆 JOIN 爽多了。

4.1 认识 Cypher

Cypher 不是声明式语言里最年轻的，但绝对是最适合图数据的。它的核心理念很简单：你在屏幕上怎么画图，就怎么写查询。节点用圆括号 ()，关系用方括号 [] 加箭头 -->，属性写成键值对。

我记得刚带团队时，有个同事问我：「Cypher 是不是只能查单个节点？」我笑了笑，给他看了下面这段代码，他能在一行里匹配出药物、靶点和疾病的三元组。

MATCH (d:药物)-[r:作用于]->(t:靶点)-[:关联]->(dis:疾病)
RETURN d.name, t.name, dis.name
LIMIT 10

你看，箭头方向就把关系语义表达清楚了。嗯，这里要注意：箭头方向必须和数据插入时一致，否则查不到东西。

4.2 节点（Node）

节点是图里的实体。在 Cypher 里创建节点，就像写一个标签化的括号。

CREATE (:药物 {name: '阿司匹林', 机制: 'COX抑制剂'})
RETURN 节点

我个人习惯先定义标签（Label），再加属性。标签相当于关系数据库里的表名，但一个节点可以有多个标签，比如 :药物:NSAID。

匹配节点用 MATCH，和 WHERE 配合过滤。

MATCH (d:药物)
WHERE d.机制 CONTAINS '抑制'
RETURN d.name, d.机制

4.3 关系（Relationship）

关系是图的核心。Cypher 用 -[r:关系类型]-> 或 <-[r:关系类型]- 表示有向边。关系也可以有属性，比如记录某个相互作用的置信度。

我曾经遇到一个坑：两个节点之间可以存在多条不同方向或类型的关系，查的时候如果不指定类型，会返回所有关系。比如下面的例子，只查 :作用于 关系。

MATCH (d:药物)-[r:作用于]->(t:靶点)
RETURN d.name, t.name, r.置信度

关系类型必须用冒号开头，习惯上用大写字母加下划线。方向可以用 --（无方向）或 ->/<-（有方向）。我建议在药物图谱里统一用有向关系，因为「药物作用于靶点」就是有向的。

4.4 属性（Property）

属性就是键值对，写在节点或关系的大括号里。支持字符串、数值、布尔、列表等类型。

CREATE (:药物 {
  name: '布洛芬',
  分子量: 206.28,
  获批: true,
  别名: ['Ibuprofen', 'Advil']
})

Cypher 的查询可以基于属性过滤：

MATCH (d:药物)
WHERE d.分子量 < 300 AND d.获批 = true
RETURN d.name

4.5 模式匹配基础

模式匹配是 Cypher 的灵魂。你写一个路径模式，Cypher 会从图里找出所有匹配的子图。

最简单的模式是两个节点一条关系：

MATCH (a:药物)-[:作用于]->(b:靶点)
RETURN a, b

三个节点两条关系形成一条链：

MATCH (d:药物)-[:作用于]->(t:靶点)-[:关联]->(dis:疾病)
RETURN d.name, t.name, dis.name

你想想看，如果用 SQL 查这个「药物→靶点→疾病」路径，至少要写两个 JOIN。Cypher 一行搞定，而且可读性高得多。

模式还可以用变长路径。比如查「药物通过任意步数作用于靶点」：

MATCH (d:药物)-[:作用于*1..3]->(t:靶点)
RETURN d, t

这里的 *1..3 表示关系步数从 1 到 3。我在做药物重定位项目时，经常用变长路径找间接关联。

下面这张图总结了我们刚才讲的节点、关系、属性和模式匹配的关系。

再来看一个实际的药物图谱例子。假设我们要查「阿司匹林直接作用的靶点，以及这些靶点关联的疾病」：

MATCH (d:药物 {name: '阿司匹林'})-[:作用于]->(t:靶点)-[:关联]->(dis:疾病)
RETURN d.name AS 药物, t.name AS 靶点, dis.name AS 疾病
ORDER BY 疾病

这个查询返回一张表，每一行是一条路径。我个人习惯在返回时用 AS 起别名，方便后续处理。

节点、关系、属性对比

元素	Cypher 写法	示例	是否可有属性
节点	(变量:标签)	(d:药物 {name:'阿司匹林'})	是
关系	-[变量:类型]->	-[r:作用于 {置信度:0.9}]->	是
属性	{键: 值}	{name: '布洛芬', 获批: true}	—