出道即巔峰,圖數據庫要火?
時下,隨著千行百業進入數字化轉型的快車道,關系型數據越來越多,擅長處理關系型數據的圖數據庫逐漸受到市場的關注。圖數據可以通過實體與關系點變化的方式,將知識結構化保存,已經成為基于事務關聯關系的模型表達,且具有數據天然可解釋性。正因為如此,圖數據庫也成為2013年以來增速最快的分類,像極了“出道即巔峰”,圖數據技術也被業內看好,甚至被認為“未來十年,將是圖數據平臺成為主流并大放異彩的十年”。?
數據庫流量小生——圖數據庫出道
當前,物聯網、互聯網、金融等領域中積累了海量的數據,數據間的關聯可以產生重要的價值。在對數據處理的探索中,圖處理技術為數據賦能提供了新的方式,驅動行業更好地發展。Gartner調查顯示,圖數據已經成為當下數據分析的基礎,圖分析在數據分析創新領域的占比為10%。另外,中國信通院預計到2025年,圖分析的占比將提升至80%。
圖數據庫的火熱從數據庫市場的發展也可見一些端倪。面臨復雜、互聯、動態的數據洪流,數據庫平臺在過去十年如雨后春筍般涌現,市場上的選擇增加到350多個。近幾年,數據庫市場以5%至6%的年復合增長率高速擴張,市場體量未來4到5年有望從現在的500?億美元攀升至1000億美元。換言之,數據庫的發展成功孕育著圖數據庫的未來。?
在很早之前,大型互聯網公司便開始創建自己專有的圖處理技術及圖數據庫系統,用于社交網絡、推薦系統、網頁檢索與排序,并獲得成功。時至今日,通信、互聯網、社交網絡、物聯網等領域積累了大量的圖數據,規模巨大且不斷增長。據悉,Facebook的社交網絡規模在2011年已超過8億頂點;而騰訊QQ的社交網絡目前在10億個頂點的規模;在電信行業中,廣州市僅一個月內由電話呼叫方和被呼叫方組成的圖的規模就超過4.5?千萬個頂點、1.5?億條邊。
不僅如此,圖數據庫還受到國內外企業的重視,包括甲骨文、微軟、亞馬遜在內的海外科技巨頭先后推出了Oracle?Graph、Microsoft?Azure?Cosmos?DB、Amazon?Neptune等圖數據庫產品,阿里、騰訊、滴滴、美團、字節等國內互聯網巨頭也紛紛入局,推出了Graph?DB、TGDB、ByteGraph之類的圖分析工具。巨頭的入場也讓Neo4J、TigerGraph等圖領域早期玩家受到關注。圖數據庫市場正處在隨時爆發的邊緣。
解決復雜數據分析,圖數據庫魅力何在?
我們知道,在數據的關聯分析中,傳統的關系型數據庫需要進行大量的關聯操作,在小規模數據的情況下這樣的操作還可以接受,但是當數據規模逐漸增大,關聯操作會造成性能呈指數級下降。而圖數據通過將實體與關系點變化的方式,將知識結構保存,這使得數據擁有天然可解釋性。因此,圖數據庫相較于傳統關系型數據庫和NoSQL數據庫,其豐富完整的關系表達提供了高效的關聯查詢和完備的實體信息。
同時,圖數據庫可以使用小成本,在原有架構上獲得性能提升。圖數據庫不僅可以在物聯網、5G、AI等領域發揮作用,也可以用來重構原本的遺留系統。雖然不同的圖數據庫可能有截然不同的底層,但這些都完全支持用圖的方式,來構建數據模型,從而讓不同組件之間互相聯系。圖數據庫會極大地簡化很多日常數據系統中所面臨的問題,增大系統的吞吐量并且降低運維的需求。?
以物聯網為例,大數據時代不只是數據量的增長,數據之間的聯系也更加復雜多樣化,比如社交軟件中的點贊、評論、關注等行為構成的社交網絡,移動通信的短信、電話構成的通信網絡,移動支付場景如微信支付、紅包、面對面的支付、掃碼等構成了支付網絡,電商場景的瀏覽、購買、收藏、評論行為構成了用戶和物品之間的購物網絡。?
圖數據平臺讓用戶能夠在圖數據庫上開發和運行應用程序,直接將關系和數據在物理層面上一并存儲下來,使得訪問數據結點和關系的操作能夠以線性時間復雜度完成。在物聯網時代,圖變得無處不在,以往傳統的單點分析技術逐漸難以準確或完整的刻劃個體,針對圖數據的關聯性計算和查詢分析成為常態需求。
圖數據庫能夠大行其道嗎?
在20世紀70年代,得益于圖數據模型表達能力強的優勢,數據管理領域的研究人員提出圖模型對客觀世界的數據進行建模,并設計了相關的圖數據管理原型系統。其中,Charles?W.?Bachman還由于其在圖數據模型方面的貢獻于1973年獲得圖靈獎。
然而,由于圖數據查詢在表達和執行方面的復雜度都很高,圖數據管理系統在應用方面存在挑戰,研究趨緩。在那個時候,關系數據庫由于其操作接口簡單,查詢優化技術實現突破,逐漸成為數據管理中的主流。?
進入千禧之年,隨著社交網絡等真實大圖數據的迅猛增長和其上應用需求的推動,圖數據的相關研究工作重新成為熱點。VLDB2014國際會議中出現了4個圖數據管理的專題討論。包括Google、?Facebook、微軟等在內的國際巨頭正在進行分布式大圖數據管理系統的研發,支持包括海量Web網頁重要性排序、社區發現等操作。圖數據庫開始蓬勃發展起來。
當今的世界是數據的世界,而這個數據時代對開發者而言堪稱高光時刻。面向未來中國市場,中國不僅擁有龐大的開發者社區和創新的技術,還有數量眾多的企業在開展數字化轉型,數字化企業必須將數據轉化為切實可行的商業洞見才能創造價值,而這正是圖數據平臺的用武之地。
寫在最后
當前,圖數據庫在社交網絡、金融領域、知識圖譜等均有不俗表現。隨著5G、物聯網時代的到來,萬物互聯越發深入人心,圖數據正式這種關聯方式直接的表達。然而,圖數據庫產業的發展仍需要標準化工作來找尋正確的方向,普及觀點、規范產品能力依然是產業當前的重中之重。