查找节点满足条件的所有路径

Question

我需要帮助解决问题并更好地理解Neo4j的机制。下面的文字很长，因为我试图尽可能详细地解释我的问题和尝试。

要介绍问题，请以下面的简单结构为例。每个节点都标记为Point，有2个属性：point_id和num，point_id用作节点代表。

CREATE (a:Point {point_id: 1, num: 1}), 
(b:Point {point_id: 2, num: 1}), 
(c:Point {point_id: 3, num: 1}), 
(d:Point {point_id: 4, num: 2}), 
(e:Point {point_id: 5, num: 2}), 
(f:Point {point_id: 6, num: 1}), 
(g:Point {point_id: 7, num: 2}), 
(h:Point {point_id: 8, num: 2}), 
(i:Point {point_id: 9, num: 1}), 
(a)-[:NEXT]->(b),
(a)-[:NEXT]->(c),
(c)-[:NEXT]->(d),
(b)-[:NEXT]->(e),
(b)-[:NEXT]->(f),
(f)-[:NEXT]->(g),
(f)-[:NEXT]->(i),
(g)-[:NEXT]->(h),
(h)-[:NEXT]->(i);

假设我想选择从带有point_id = 1的Point开始的路径中的所有路径/节点，其中路径中的所有节点都需要满足相同的过滤条件（如num = 1）。 在上图中，结果将是（point_id作为节点代表）：

以下查询返回预期结果：

MATCH p=((a:Point {point_id: 1})-[:NEXT*]->(b:Point))
WHERE ALL (x IN NODES(p) WHERE x.num = 1)
RETURN p

现在让我们考虑一下我的真实环境：我有一个图表，代表一个拥有大约200万个节点和280万个关系的道路网络（如果以双向方式表示，则为两倍）。每个节点有3个属性，具有以下加权分布：0（30％），1（30％），2（20％），3（14％），4（5％）和5（1％）。任何属性都可以用作具有任何可能值的过滤器。

节点结构是：

(:Intersection {
intersection_id: int, 
num_hotels: int, 
num_restaurants: int, 
num_gas_stations: int
})

关系标记为[:CONNECTED_TO]。节点表示交叉点/端点，关系表示道路。属性intersection_id已编入索引。

我试图解决上面列举的问题一段时间但没有成功。在没有指定遍历的最大深度的情况下，Neo4j的内存使用量会爆炸，并且查询无限期地运行，直到我取消操作或结束进程（有时我需要这样做，因为系统由于缺少可用内存而几乎冻结）。我理解这种行为，因为查询复杂性随着访问的每个新深度级别呈指数级增长。

然而，即使我设置了最大深度级别（例如15级），操作仍然非常昂贵。我的图形具有节点，其从它们开始的高达10到15个级别的查询可以涉及大量节点，例如数据库的1/4，或者相对低的量，例如几千个节点（<2k）。上述行为都发生在两种情况下。

我使用20或30％分布的值作为过滤器，因为由于图形的大小，很难将值映射到分布的5％或1％。我尝试使用带有和不带索引的属性num_hotels进行过滤。

以下是我尝试过的一些问题：

MATCH p=((a:Intersection {Intersection: 562818})-[:CONNECTED_TO*]->(b:Intersection))
WHERE ALL (x IN NODE(p) WHERE x.num_hotels = 0)
RETURN p

MATCH path=(a:Intersection {intersection_id: 562818})-[:CONNECTED_TO*]->(b:Intersection {num_hotels: 0})
WHERE ALL(x IN NODES(path) WHERE SINGLE(y IN NODES(path) WHERE y = x))
RETURN p;

对于某些情况，如果遍历中涉及的节点数量较少（300-600），我获得了合理的结果，但查询并不总是正常执行。有时交易似乎经常冻结，所以我不得不结束并再次启动它们以获得结果，而且这并不总能得到保证。

我想提出解决问题的技巧，以及有关Neo4j在此类操作中的行为的一些解释。到目前为止我的印象是Neo4j正在寻找所有路径，然后应用过滤器，无论我如何组织查询。

Neo4j版本：3.3.1
操作系统：Linux Mint Cinnamon 18.2
内存：6GB，大约4.5GB可用于测试。