CN113722294A - 一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法和系统 - Google Patents

一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法以及系统，其中数据迁移方法包括：1、配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；2、读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；迁移对象清单包括顶点表或边表；如果迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；3、根据迁移对象清单中的内容，通过构建实体表或构建ER模型将图数据库中图数据迁移到关系数据库中。该方法能够使图数据能够正确、快速的转化成关系数据。

Description

一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法和系统
技术领域
本发明属于数据迁移技术，具体涉及将图数据库中的数据迁移到关系数据库的方法和对应的系统。
背景技术
图数据库存储着实体之间的邻接信息数据，能够很直接表达现实世界实体之间的关系，易于建模，并且由于其独特的设计，能够高效、深层次检索存在于海量数据中各实体之间的联系，因此越来越多的数据被放到图数据库中来管理。为了发挥海量图数据的巨大价值，可能需要分析图数据库中的数据(简称图数据)，比如从数据中分析发展趋势、业务营收(如果图数据中存在报表所需的属性数据)、从数据中分析用户群体消费倾向(如果图数据中存在订单信息和人群信息数据)、以上情况如完全依靠图数据库处理起来比较费力，海量数据在图数据库中不能发挥其巨大价值，但是关系数据库能轻松处理这些业务。
现实中虽然可以通过对图数据做复杂处理转化成关系数据，但是必须经由专业数据库从业人员熟悉业务逻辑、熟悉转化前后的两种数据库、熟悉数据之间的关联关系才可以操作，学习和时间成本高。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法，该方法能够使图数据能够正确、快速的转化成关系数据，降低相关工作人员的学习成本，时间成本，并且使转化后的关系数据能够满足用户的查询、分析、管理的需求。
技术方案：本发明一方面公开了一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法，包括：
S1、配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
S2、读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
所述迁移对象清单包括顶点表或边表；如果所述迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；
所述顶点表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合；所述边表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合；
S3、如果迁移对象清单中只有顶点表，根据所述顶点表构建关系数据库中的实体表；
S4、如果迁移对象清单中包括顶点表和边表，根据迁移对象清单构建ER模型：所述ER模型的实体型为迁移对象清单中的顶点表或边表；所述ER模型的实体名为迁移对象清单中的顶点表或边表的标签或类型；所述ER模型的实体的属性为迁移对象清单中的顶点表或边表的属性；所述ER模型的实体的标识符列为如下之一：迁移对象清单中的顶点表中顶点ID、迁移对象清单中的边表中边ID、迁移对象清单中的顶点表或边表的主键、第N列；其中N为用户指定的值；所述ER模型的实体间的关系为迁移对象清单中边表对应的邻接关系；
对ER模型进行修改，得到最终ER模型；
根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中。
另一方面，本发明公开了实现上述方法的数据迁移系统，包括：
图数据库和关系数据库连接模块，用于配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
迁移对象清单构建模块，用于读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
所述迁移对象清单包括顶点表或边表；如果所述迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；
所述顶点表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合；所述边表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合；
实体表构建模块，用于当迁移对象清单中只有顶点表，根据所述顶点表构建关系数据库中的实体表；
ER模型建立模块，用于根据迁移对象清单构建ER模型，并对ER模型进行修改，得到最终ER模型；
关系数据库中的表模型映射模块，用于根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
图数据迁移模块，用于根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中。
有益效果：本发明公开的从图数据库到关系数据库的数据迁移方法能够实现将图数据库中的数据迁移到关系数据库中，且整个过程可以实现界面化配置和交互操作，并方便用户对目标数据库按需修改。在数据迁移中构建的ER模型，其中实体的标识符有多种选择，在极大程度上保留了数据的完整性和对应性。
附图说明
图1为本发明公开的从图数据库到关系数据库的数据迁移方法的流程图；
图2为本发明公开的从图数据库到关系数据库的数据迁移系统的组成图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
本发明公开了一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法，如图1所示，包括：
S1、配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
配置图数据库和关系数据库的驱动程序、连接串，如地址、端口、登录账号及密码等信息。配置好后，进行连接尝试，确保可以正常连接到指定的数据库。
本实施例中图数据库采用neo4j。
S2、读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
如果图数据库支持多个图，则通过驱动程序元数据接口，获取图数据库中所有的图名称和图属性清单，图属性清单包括每个图的属性名和属性类型。如果不支持多图，可以选择提供一个缺省的图名称；
对每个图，如果支持用户/模式，获取所有的用户/模式名称、各用户/模式下的顶点类型/标签和边类型/标签，并获取类型/标签对应的顶点和边的属性清单；顶点和边的属性清单包括属性名和属性类型。待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合构成顶点表；待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合构成边表。图数据映射到关系数据库中，对应顶点表的称为实体表，对应边表的称为关系表。通过这种方式相当于得到顶点表和边表的定义信息。获取的对象按照层级关系“图->用户/模式->顶点表和边表”组织成可以迁移的对象。如果不支持用户/模式，则按照“图->顶点表和边表”来组织可以迁移的对象。
用户按照需求选择迁移对象构成迁移对象清单，迁移对象清单包括顶点表或边表；如果迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表。
S3、如果迁移对象清单中只有顶点表，根据所述顶点表构建关系数据库中的实体表；
如果只选择迁移顶点表，那么顶点之间的关系就不做迁移，此时只需要在关系数据库中构建实体表即可。根据图数据库中顶点表的结构属性等信息，如表名、列名、列类型、列长度、编码字符集等，由用户根据需求进行修改，在关系数据库中建立实体表，一个实体表描述图数据库中的一个实体，列描述实体的属性，主键描述实体的唯一标识。
S4、如果迁移对象清单中包括顶点表和边表，且所述顶点表与所述边表有对应关系，根据迁移对象清单构建ER模型：所述ER模型的实体型为迁移对象清单中的顶点表或边表；所述ER模型的实体名为迁移对象清单中的顶点表或边表的标签或类型；所述ER模型的实体的属性为迁移对象清单中的顶点表或边表的属性；所述ER模型的实体的标识符列为如下之一：迁移对象清单中的顶点表中顶点ID、迁移对象清单中的边表中边ID、迁移对象清单中的顶点表或边表的主键、第N列；其中N为用户指定的值；所述ER模型的实体间的关系为迁移对象清单中边表对应的邻接关系。ER模型中的实体标识符列的设置方法，能够在极大程度上保留了数据的完整性和对应性。
迁移清单中的边表对应的邻接关系通过如下两种方式确定：
方式A：将顶点ID作为关系数据库中的实体表的主键列，将边ID作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
方式B：将顶点主键列作为关系数据库中的实体表的主键列，将边主键列作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
对ER模型进行修改，得到最终ER模型；
用户可以对关系表中的表名、字段名、字段长度以及约束条件做按需修改。
为了加快查找邻接关系，可以在关系数据库中建立邻接表，邻接表是一种特殊的实体表，其结构可以择一采用如下两种方式：
方式一：邻接表包括起始邻接表和终止邻接表，所述起始邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中起始顶点的终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
所述终止邻接表中第一列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中终止顶点的起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID；
即邻接表包括如下的表1和表2：
表1：
起始顶点KEY/ID，[终止顶点KEY1/ID1][，终止顶点KEY2/ID2]...
表2：
终止顶点KEY/ID，[起始顶点KEY1/ID1][，起始顶点KEY2/ID2]...
分别在起始邻接表和终止邻接表中的起始顶点列和终止顶点列上建立索引。
KEY/ID表示可以选择用主键或者ID作为对应列的值，有ID的情况下优先用ID。
方式二：邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
即邻接表为如下的表结构：
起始顶点KEY/ID，终止顶点KEY/ID
分别在邻接表的起始顶点列和终止顶点列上建立索引。
在数据迁移过程中，如果选择迁移邻接关系，则需要向邻接表中插入对应数据。
根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
关系数据库中的表模型包括实体表和关系表，如果选择迁移邻接关系，还包括邻接表；
根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中；
S5、如果迁移对象清单中包括顶点表和边表，且所述顶点表中存在与所述边表无对应关系的部分，则将迁移对象清单中的顶点表分为两部分，第一部分顶点表与迁移清单中的边表存在对应关系，按步骤S4实现迁移；第二部分顶点表与迁移清单中的边表无对应关系，按步骤S3实现迁移。
本发明还公开了实现上述从图数据库到关系数据库的数据迁移方法的系统，如图2所示，包括：
图数据库和关系数据库连接模块1，用于配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
迁移对象清单构建模块2，用于读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
所述迁移对象清单包括顶点表或边表；如果所述迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；
所述顶点表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合；所述边表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合；
实体表构建模块3，用于根据迁移对象清单中无对应边表的顶点表构建关系数据库中的实体表；
ER模型建立模块4，用于根据步骤S4构建ER模型，并对ER模型进行修改，得到最终ER模型；其中还包括邻接表建立模块4-1，用于在关系数据库中建立邻接表，邻接表的结构可以为步骤S4中的方式一和方式二两种。
关系数据库中的表模型映射模块5，用于根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
图数据迁移模块5，用于根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中。

Claims (10)

1.一种从图数据库到关系数据库的数据迁移方法，其特征在于，包括：
S1、配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
S2、读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
所述迁移对象清单包括顶点表或边表；如果所述迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；
所述顶点表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合；所述边表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合；
S3、如果迁移对象清单中只有顶点表，根据所述顶点表构建关系数据库中的实体表；
S4、如果迁移对象清单中包括顶点表和边表，且所述顶点表与所述边表有对应关系，根据迁移对象清单构建ER模型：所述ER模型的实体型为迁移对象清单中的顶点表或边表；所述ER模型的实体名为迁移对象清单中的顶点表或边表的标签或类型；所述ER模型的实体的属性为迁移对象清单中的顶点表或边表的属性；所述ER模型的实体的标识符列为如下之一：迁移对象清单中的顶点表中顶点ID、迁移对象清单中的边表中边ID、迁移对象清单中的顶点表或边表的主键、第N列；其中N为用户指定的值；所述ER模型的实体间的关系为迁移对象清单中边表对应的邻接关系；
对ER模型进行修改，得到最终ER模型；
根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中；
S5、如果迁移对象清单中包括顶点表和边表，且所述顶点表中存在与所述边表无对应关系的部分，则将迁移对象清单中的顶点表分为两部分，第一部分顶点表与迁移清单中的边表存在对应关系，按步骤S4实现迁移；第二部分顶点表与迁移清单中的边表无对应关系，按步骤S3实现迁移。
2.根据权利要求1所述的数据迁移方法，其特征在于，步骤S4中迁移清单中的边表对应的邻接关系通过如下方式确定：
方式A：将顶点ID作为关系数据库中的实体表的主键列，将边ID作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
3.根据权利要求1所述的数据迁移方法，其特征在于，步骤S4中迁移清单中的边表对应的邻接关系通过如下方式确定：
方式B：将顶点主键列作为关系数据库中的实体表的主键列，将边主键列作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
4.根据权利要求1所述的数据迁移方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括在关系数据库中建立邻接表，所述邻接表用于加速查找邻接关系，所述邻接表包括起始邻接表和终止邻接表，所述起始邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中起始顶点的终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
所述终止邻接表中第一列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中终止顶点的起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID；
分别在起始邻接表和终止邻接表中的起始顶点列和终止顶点列上建立索引。
5.根据权利要求1所述的数据迁移方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括在关系数据库中建立邻接表，所述邻接表用于加速查找邻接关系，所述邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
分别在邻接表的起始顶点列和终止顶点列上建立索引。
6.一种从图数据库到关系数据库的数据迁移系统，其特征在于，包括：
图数据库和关系数据库连接模块，用于配置图数据库的连接信息和关系数据库的连接信息，并进行连接；
迁移对象清单构建模块，用于读取图数据库中图数据信息，选择待迁移数据，构建迁移对象清单；
所述迁移对象清单包括顶点表或边表；如果所述迁移对象清单中包括边表，则必须包括所述边表依赖的顶点表；
所述顶点表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的顶点的集合；所述边表为待迁移图数据中类型相同或标签相同的边的集合；
实体表构建模块，用于根据迁移对象清单中无对应边表的顶点表构建关系数据库中的实体表；
ER模型建立模块，用于根据迁移对象清单构建ER模型，并对ER模型进行修改，得到最终ER模型；
关系数据库中的表模型映射模块，用于根据最终ER模型映射得到关系数据库中的表模型；
图数据迁移模块，用于根据关系数据库中的表模型将图数据库中图数据导入到关系数据库中。
7.根据权利要求6所述的数据迁移系统，其特征在于，所述ER模型建立模块构建的ER模型中，实体间的关系为迁移对象清单中边表对应的邻接关系，所述迁移清单中的边表对应的邻接关系通过如下方式确定：
方式A：将顶点ID作为关系数据库中的实体表的主键列，将边ID作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
8.根据权利要求6所述的数据迁移系统，其特征在于，所述ER模型建立模块构建的ER模型中，实体间的关系为迁移对象清单中边表对应的邻接关系，所述迁移清单中的边表对应的邻接关系通过如下方式确定：
方式B：将顶点主键列作为关系数据库中的实体表的主键列，将边主键列作为关系数据库中的关系表的主键列，根据边表中的起始顶点列和终止顶点列建立起始顶点表和终止顶点表中列的引用关系。
9.根据权利要求6所述的数据迁移系统，其特征在于，所述ER模型建立模块还包括邻接表建立模块，用于在关系数据库中建立邻接表，所述邻接表用于加速查找邻接关系，所述邻接表包括起始邻接表和终止邻接表，所述起始邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中起始顶点的终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
所述终止邻接表中第一列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID，第二列开始的每一列为第一列中终止顶点的起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID；
分别在起始邻接表和终止邻接表中的起始顶点列和终止顶点列上建立索引。
10.根据权利要求6所述的数据迁移系统，其特征在于，所述ER模型建立模块还包括邻接表建立模块，用于在关系数据库中建立邻接表，所述邻接表用于加速查找邻接关系，所述邻接表中第一列为起始顶点，列值为起始顶点的主键或ID，第二列为终止顶点，列值为终止顶点的主键或ID；
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