Rust Graph Database

一个参考 Neo4j 架构实现的简化版 Rust 图数据库，适用于小项目和学习用途。还是玩具阶段

功能特性

图模型 (Graph Model)

功能	状态
节点 (Node)	✅ 已实现
关系 (Relationship)	✅ 已实现
标签 (Labels)	✅ 已实现
属性 (Properties)	✅ 已实现
属性类型	✅ 已实现
节点 ID	✅ 已实现
关系 ID	✅ 已实现
自环	✅ 已实现
多重边	✅ 已实现
有向性	✅ 已实现

图遍历

功能	状态
出边遍历	✅ 已实现
入边遍历	✅ 已实现
无向遍历	✅ 已实现
变长路径	✅ 已实现
最短路径	✅ 已实现
全路径探索	✅ 已实现
路径过滤	✅ 已实现
循环检测	✅ 已实现简单循环
深度限制	✅ 已实现
广度优先	✅ 已实现
深度优先	✅ 已实现
路径返回	✅ 已实现

功能	状态
声明式查询	⚠️ 部分实现
命令式查询	✅ 已实现
标签过滤	✅ 已实现
属性过滤	✅ 已实现
复杂条件	✅ 已实现
正则匹配	✅ 已实现
存在性检查	✅ 已实现
NULL 处理	✅ 已实现
IN 操作符	✅ 已实现
范围查询	⚠️ 有限
多跳查询	⚠️ 有限
路径变量	✅ 已实现
查询优化	✅ 已实现
多变量 RETURN	✅ 已实现

图修改

功能	状态
创建节点	✅ 已实现
创建关系	✅ 已实现
删除节点	✅ 已实现
删除关系	✅ 已实现
更新属性	✅ 已实现
批量创建	✅ 已实现
MERGE	✅ 已实现
FOREACH	✅ 已实现
CALL 子查询	✅ 已实现
UNION ALL	✅ 已实现
事务写入	✅ 已实现
事务超时	✅ 已实现
保存点	✅ 已实现
悲观锁	✅ 已实现
BEGIN/COMMIT/ROLLBACK	✅ 已实现

图算法 (Graph Algorithms)

功能	状态
PageRank	✅ 已实现
最短路径 (Dijkstra)	✅ 已实现
最短路径 (BFS)	✅ 已实现
所有最短路径	✅ 已实现
度中心性	✅ 已实现
介数中心性	✅ 已实现
连通分量	✅ 已实现
Louvain 社区	✅ 已实现
三角计数	✅ 已实现
局部聚类系数	✅ 已实现
全局聚类系数	✅ 已实现
K-核心	✅ 已实现
强连通分量 (SCC)	✅ 已实现
A*	✅ 已实现
*A 欧几里得**	✅ 已实现
*A 曼哈顿**	✅ 已实现

异步操作

功能	状态
异步 API	✅ 已实现
异步创建	✅ 已实现
异步读取	✅ 已实现
批量异步	✅ 已实现
流式写入	✅ 已实现
并发创建	✅ 已实现
流式查询	✅ 已实现
背压处理	✅ 已实现

并发控制

功能	状态
并发读取	⚠️ 有限
并发写入	⚠️ 有限
读写锁	✅ 已实现
事务隔离	✅ 已实现
死锁检测	✅ 已实现
乐观锁	✅ 已实现
悲观锁	✅ 已实现

索引支持

功能	状态
属性索引	✅ 已实现
标签索引	✅ 已实现
复合索引	✅ 已实现
全文索引	✅ 已实现
范围索引	✅ 已实现
自动索引	✅ 已实现
索引统计	✅ 已实现
索引持久化	✅ 已实现

聚合函数

功能	状态
COUNT	✅ 已实现
SUM	✅ 已实现
AVG	✅ 已实现
MIN	✅ 已实现
MAX	✅ 已实现
COLLECT	✅ 已实现
GROUP BY	✅ 已实现
DISTINCT	✅ 已实现
percentileCont	✅ 已实现
percentileDisc	✅ 已实现
stDev	✅ 已实现
stDevP	✅ 已实现

排序和分页

功能	状态
ORDER BY	✅ 已实现
SKIP	✅ 已实现
LIMIT	✅ 已实现
分页游标	❌ 缺失
多个排序	✅ 已实现
NULL 排序	✅ 已实现

快速开始

1. 运行测试

cargo test

2. 启动 HTTP 服务器

cargo run --example demo_server

服务器将在 http://127.0.0.1:3000 启动。

3. 使用 HTTP API

创建节点

curl -X POST http://127.0.0.1:3000/nodes \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "labels": ["User"],
    "properties": {
      "name": "Alice",
      "age": 30
    }
  }'

响应示例：

{ "id": 0 }

创建关系

curl -X POST http://127.0.0.1:3000/rels \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "start": 0,
    "end": 1,
    "rel_type": "FRIEND",
    "properties": {}
  }'

查询节点

基础查询（按 label）：

curl -X POST http://127.0.0.1:3000/query \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "label": "User"
  }'

索引查询（按 label + 属性）：

curl -X POST http://127.0.0.1:3000/query \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "label": "User",
    "property": "name",
    "value": "Alice"
  }'

遍历查询（沿关系走）：

curl -X POST http://127.0.0.1:3000/query \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "label": "User",
    "property": "name",
    "value": "Alice",
    "out_rel": "FRIEND"
  }'

项目结构

rs-graphdb/
├── src/
│   ├── values/              # 值类型定义（Int, Bool, Text, Float）
│   ├── storage/             # 存储引擎抽象 + 实现
│   │   ├── mem_store.rs          # 内存存储引擎
│   │   ├── sled_store.rs         # Sled 持久化存储
│   │   ├── buffered_sled_store.rs # 缓冲 Sled 存储
│   │   ├── hybrid_store.rs       # 混合存储引擎
│   │   └── async_store.rs        # 异步存储接口
│   ├── graph/               # 图数据库核心 API
│   │   ├── db.rs                 # GraphDatabase 主实现
│   │   ├── async_db.rs           # 异步图数据库
│   │   └── model.rs              # 节点/关系数据模型
│   ├── algorithms/          # 图算法实现
│   │   ├── pagerank.rs           # PageRank 算法
│   │   ├── centrality.rs         # 中心性算法
│   │   ├── shortest_path.rs      # 最短路径算法
│   │   ├── astar.rs              # A* 寻路算法
│   │   ├── community.rs          # 社区发现算法
│   │   ├── louvain.rs            # Louvain 算法
│   │   ├── kcore.rs              # K-core 分解
│   │   ├── scc.rs                # 强连通分量
│   │   ├── triangle.rs           # 三角形计数
│   │   └── traversal.rs          # 图遍历算法
│   ├── cache/               # 多层缓存系统（可选特性）
│   │   ├── manager.rs            # 缓存管理器
│   │   ├── node_cache.rs         # 节点缓存
│   │   ├── adjacency_cache.rs    # 邻接缓存
│   │   ├── index_cache.rs        # 索引缓存
│   │   ├── lru.rs                # LRU 缓存实现
│   │   └── config.rs             # 缓存配置
│   ├── cypher/              # Cypher 查询语言支持
│   │   ├── parser.rs             # 词法与语法分析
│   │   ├── ast.rs                # 抽象语法树
│   │   ├── executor.rs           # 查询执行器
│   │   └── streaming.rs          # 流式执行
│   ├── transactions/        # 事务管理
│   │   ├── transaction.rs        # 事务核心逻辑
│   │   ├── isolation.rs          # 事务隔离
│   │   ├── deadlock.rs           # 死锁检测
│   │   ├── locks.rs              # 锁管理
│   │   ├── optimistic_lock.rs    # 乐观锁
│   │   └── snapshot.rs           # 快照管理
│   ├── constraints/         # 数据约束与验证
│   ├── visualization/       # 图可视化支持
│   │   ├── layout.rs             # 图布局算法
│   │   └── export.rs             # 导出功能
│   ├── grpc/                # gRPC 服务模块（可选特性）
│   ├── index.rs             # 内存属性索引
│   ├── index_schema.rs      # 索引配置 schema
│   ├── index_persistent.rs  # 持久化索引
│   ├── index_advanced.rs    # 高级索引类型
│   ├── index_composite.rs   # 复合索引
│   ├── query.rs             # 链式查询 API
│   ├── query_engine.rs      # 查询执行引擎
│   ├── query_stream.rs      # 流式查询支持
│   ├── concurrent.rs        # 并发控制
│   ├── service.rs           # gRPC 服务实现
│   ├── server.rs            # HTTP REST 服务
│   └── lib.rs               # 库入口
├── tests/                   # 集成测试
│   ├── basic.rs                    # 基础功能测试
│   ├── query.rs                    # 查询测试
│   ├── query_advanced.rs           # 高级查询测试
│   ├── query_extended.rs           # 扩展查询测试
│   ├── query_reverse.rs            # 反向遍历测试
│   ├── index_query.rs              # 索引查询测试
│   ├── cypher_test.rs              # Cypher 查询测试
│   ├── cypher_create_test.rs       # Cypher 创建测试
│   ├── cypher_delete_test.rs       # Cypher 删除测试
│   ├── cypher_extended.rs          # Cypher 扩展测试
│   ├── algorithms_test.rs          # 算法测试
│   ├── sled_persistence_test.rs    # Sled 持久化测试
│   ├── cache_integration_test.rs   # 缓存集成测试
│   ├── async_write_test.rs         # 异步写入测试
│   ├── batch_write_test.rs         # 批量写入测试
│   ├── transaction_test.rs         # 事务测试
│   └── constraint_test.rs          # 约束测试
├── examples/                 # 示例程序
│   ├── demo_server.rs             # HTTP REST API 服务器
│   ├── cypher_demo.rs             # Cypher 查询示例
│   ├── algorithms_demo.rs         # 图算法演示
│   ├── concurrent_demo.rs         # 并发操作演示
│   ├── cache_demo.rs              # 缓存功能演示
│   ├── grpc_server.rs             # gRPC 服务器
│   └── grpc_client_test.rs        # gRPC 客户端测试
├── benches/                  # 性能基准测试
│   ├── query_benchmarks.rs        # 查询性能测试
│   └── batch_write_benchmarks.rs  # 批量写入性能测试
├── proto/                    # gRPC 协议定义
│   └── graphdb.proto              # gRPC 服务定义
├── web-ui/                   # Vue 3 Web 管理界面
├── static/                   # 静态资源文件
├── build.rs                  # 构建脚本
├── Cargo.toml                # 项目依赖配置
├── ALGORITHMS.md             # 算法实现文档
├── CYPHER_GUIDE.md           # Cypher 查询指南

使用 Rust API

use rs_graphdb::{GraphDatabase, values::{Properties, Value}};
use rs_graphdb::query::Query;

fn main() {
    let mut db = GraphDatabase::new_in_memory();

    // 创建节点
    let mut props = Properties::new();
    props.insert("name".to_string(), Value::Text("Alice".to_string()));
    props.insert("age".to_string(), Value::Int(30));

    let alice = db.create_node(vec!["User"], props);

    // 链式查询
    let result = Query::new(&db)
        .from_label_and_prop_eq("User", "name", "Alice")
        .out("FRIEND")
        .collect_nodes();

    println!("Found {} nodes", result.len());
}

Web UI 界面

项目包含一个基于 Vue 3 + Pinia + Tailwind CSS 的可视化管理界面。

构建前端

cd web-ui
npm install
npm run build

构建后的文件将输出到 static/ 目录。

启动服务器

cargo run --example demo_server

然后访问 http://127.0.0.1:3000/ui 查看可视化界面。

前端功能

仪表盘 - 数据库统计、标签和关系类型概览
节点管理 - 创建、查看、搜索节点
关系管理 - 创建关系、查看关系列表
查询功能 - 按标签查询、按属性查询、全局搜索
图可视化 - 交互式网络图、节点详情、邻居展开

前端开发

cd web-ui
npm run dev

开发服务器将在 http://localhost:5173 启动，支持热重载。

查询 API 方法

from_label(label) - 按 label 全表扫描选起点
from_label_and_prop_eq(label, key, value) - 使用索引按 label+属性选起点
from_label_and_prop_int_eq(label, key, value) - 使用索引按 label+整型属性选起点
where_prop_eq(key, value) - 按字符串属性过滤
where_prop_int_gt(key, min) - 按整型属性 > 某值过滤
out(rel_type) - 沿出边遍历一层
in_(rel_type) - 沿入边遍历一层
distinct() - 节点 ID 去重
collect_nodes() - 收集为 Vec<Node>

索引配置

默认索引 User.name 和 User.age。自定义索引：

use rs_graphdb::index_schema::IndexSchema;

let mut schema = IndexSchema::new();
schema.add_index("Article", "slug");
schema.add_index("Article", "published_at");

let db = GraphDatabase::new_in_memory_with_schema(schema);

许可证

MIT

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

Repository files navigation

Rust Graph Database

功能特性

图模型 (Graph Model)

图遍历

图修改

图算法 (Graph Algorithms)

异步操作

并发控制

索引支持

聚合函数

排序和分页

快速开始

1. 运行测试

2. 启动 HTTP 服务器

3. 使用 HTTP API

创建节点

创建关系

查询节点

项目结构

使用 Rust API

Web UI 界面

构建前端

启动服务器

前端功能

前端开发

查询 API 方法

索引配置

许可证

About

Uh oh!

Releases

Packages

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

Languages

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 9 Commits
benches		benches
examples		examples
proto		proto
src		src
static		static
tests		tests
web-ui		web-ui
.gitignore		.gitignore
ALGORITHMS.md		ALGORITHMS.md
CYPHER_GUIDE.md		CYPHER_GUIDE.md
Cargo.lock		Cargo.lock
Cargo.toml		Cargo.toml
FEATURES.md		FEATURES.md
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md
build.rs		build.rs
sync.ffs_db		sync.ffs_db
test_group_by.rs		test_group_by.rs

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

Rust Graph Database

功能特性

图模型 (Graph Model)

图遍历

图修改

图算法 (Graph Algorithms)

异步操作

并发控制

索引支持

聚合函数

排序和分页

快速开始

1. 运行测试

2. 启动 HTTP 服务器

3. 使用 HTTP API

创建节点

创建关系

查询节点

项目结构

使用 Rust API

Web UI 界面

构建前端

启动服务器

前端功能

前端开发

查询 API 方法

索引配置

许可证

About

Topics

Resources

License

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

Languages

Packages