knowledge-graph-backend
知识图谱后端服务,基于 Go + Gin + Neo4j 构建,面向图谱查询、图谱编辑、搜索、统计与对话增强能力提供统一 API。
这份文档聚焦于后端当前已经实现的结构与运行方式,帮助你快速理解:
- 请求是如何进入系统的
- Handler / Service / Neo4j Driver 之间如何协作
- 图数据是如何从 Neo4j 读写出来的
- 后续扩展功能应该从哪里接入
一、系统定位
当前后端主要承担以下职责:
- 对外暴露图谱相关 HTTP API
- 将前端请求转换为对 Neo4j 的查询或写入
- 统一节点、边、图数据、错误响应的格式
- 为后续 LLM / 对话增强能力预留简化图数据与上下文检索接口
二、运行时架构
2.1 整体调用链
flowchart LR
Client[前端 / Postman / curl] --> Router[gin.Engine]
Router --> Health[/GET /health/]
Router --> Swagger[/GET /swagger/*any/]
Router --> API[/GET /api/*\nPOST /api/*\nPUT /api/*\nDELETE /api/*/]
API --> GH[GraphHandler]
API --> NH[NodeHandler]
API --> SH[SearchHandler]
API --> CRUD[NodeCRUDHandler / EdgeCRUDHandler]
GH --> SVC[GraphService]
NH --> SVC
SH --> SVC
CRUD --> SVC
SVC --> Q[graph_queries.go]
SVC --> C[graph_crud.go]
SVC --> X[graph_simple.go]
SVC --> U[neo4j_utils.go]
Q --> D[Neo4j Driver]
C --> D
X --> D
D --> DB[(Neo4j 5.x)]
2.2 分层职责
路由层
入口位于 cmd/server/main.go。
这一层负责:
- 加载配置
- 初始化 Neo4j 驱动
- 创建 service 实例
- 创建 handler 实例
- 注册路由与 Swagger
- 启动 HTTP 服务
Handler 层
目录:internal/handler/
Handler 的职责只包括:
- 读取 path / query / body 参数
- 调用 service
- 按统一格式返回 JSON
- 在必要时返回错误状态码
当前 handler 组成:
graph_handler.goGET /api/graphGET /api/graph/statsGET /api/graph/simpleJson
node_handler.goGET /api/nodes/:idGET /api/nodes/:id/neighbors
search_handler.goGET /api/search?q=...
crud_handler.goPOST /api/nodesPUT /api/nodes/:idDELETE /api/nodes/:idPOST /api/edgesDELETE /api/edges/:id
Service 层
目录:internal/service/
Service 是核心业务层,负责:
- 查询图数据
- 搜索节点
- 获取邻居
- 增删改节点与边
- 对 Neo4j 结果做模型转换
- 封装公共工具函数
当前文件拆分如下:
interface.go- 定义
GraphService接口
- 定义
graph_queries.go- 图查询、搜索、统计、邻居、简化图数据
graph_crud.go- 节点 / 边创建、更新、删除
graph_simple.go- 简化图数据输出
neo4j_utils.go- Neo4j 记录转换、属性提取、字段清洗、辅助函数
Repository / Driver 层
目录:internal/repository/neo4j/
这里负责 Neo4j 驱动初始化与连接配置。
三、模块关系图
3.1 控制流关系
flowchart TD
subgraph HTTP[HTTP API]
GH[GraphHandler]
NH[NodeHandler]
SH[SearchHandler]
CH[NodeCRUDHandler]
EH[EdgeCRUDHandler]
end
subgraph Domain[Service Layer]
GS[GraphService Interface]
GQ[graph_queries.go]
GC[graph_crud.go]
GSIMPLE[graph_simple.go]
UTIL[neo4j_utils.go]
end
subgraph Infra[Infrastructure]
DRIVER[Neo4j Driver]
DB[(Neo4j Database)]
end
GH --> GS
NH --> GS
SH --> GS
CH --> GS
EH --> GS
GS --> GQ
GS --> GC
GS --> GSIMPLE
GQ --> UTIL
GC --> UTIL
GSIMPLE --> UTIL
GQ --> DRIVER
GC --> DRIVER
GSIMPLE --> DRIVER
DRIVER --> DB
3.2 数据结构关系
classDiagram
class GraphData {
+[]Node nodes
+[]Edge edges
}
class SimpleGraphData {
+[]SimpleNode nodes
+[]SimpleEdge edges
}
class Node {
+string id
+string label
+string type
+float64 x
+float64 y
+map style
+map properties
}
class Edge {
+string id
+string source
+string target
+string label
+string type
+map style
+map properties
}
class GraphService {
+GetGraphData() GraphData
+GetSimpleGraphData() SimpleGraphData
+GetNodeByID(id) Node
+SearchNodes(query) []Node
+GetNeighbors(nodeID) NeighborResponse
+GetStats() map
+CreateNode(req) Node
+UpdateNode(id, req) Node
+DeleteNode(id) error
+CreateEdge(req) Edge
+DeleteEdge(id) error
}
GraphData --> Node
GraphData --> Edge
SimpleGraphData --> Node
SimpleGraphData --> Edge
GraphService ..> GraphData
GraphService ..> SimpleGraphData
GraphService ..> Node
GraphService ..> Edge
四、API 能力
4.1 健康检查
GET /health
用途:确认服务是否运行。
返回示例:
{
"status": "ok",
"message": "Knowledge Graph API is running",
"version": "1.0.0"
}
4.2 图数据查询
GET /api/graph- 返回完整节点与边
GET /api/graph/stats- 返回节点数、边数和分类统计
GET /api/graph/simpleJson- 返回简化图数据,适合 LLM 或轻量消费端
4.3 节点查询
GET /api/nodes/:id- 获取单个节点
GET /api/nodes/:id/neighbors- 获取该节点的邻居节点和相关边
4.4 搜索
GET /api/search?q=xxx- 根据
id、label、type模糊搜索节点
- 根据
4.5 图谱编辑
POST /api/nodesPUT /api/nodes/:idDELETE /api/nodes/:idPOST /api/edgesDELETE /api/edges/:id
五、请求与响应模型
5.1 节点模型
节点保留以下标准字段:
idlabeltypexystyleproperties
其中:
style适合前端可视化使用properties用于存放扩展字段
5.2 边模型
边保留以下标准字段:
idsourcetargetlabeltypestyleproperties
5.3 统一错误响应
后端使用统一的错误结构:
errormessage
这样前端可以基于同一格式做提示与状态分支处理。
六、Neo4j 数据映射
6.1 节点映射原则
Neo4j 节点到 API 节点模型的映射规则:
id→ 节点唯一标识label→ 显示名称type→ 节点类型x/y/style→ 可视化信息- 其余字段 → 放入
properties
6.2 边映射原则
Neo4j 关系到 API 边模型的映射规则:
id→ 边唯一标识label→ 边显示名称type→ 关系类型source/target→ 由起点和终点节点 ID 推导- 其余字段 → 放入
properties
6.3 工具函数职责
neo4j_utils.go 集中处理:
- Neo4j Node / Relationship 转换
- 通用取值函数
- 保留字段判断
- 字段名和关系类型清洗
这样可以减少 CRUD 和查询代码里的重复逻辑。
七、服务拆分说明
7.1 graph_queries.go
负责读取类功能:
GetGraphData()GetNodeByID()SearchNodes()GetNeighbors()GetStats()
这些方法面向“查询场景”,不修改数据库内容。
7.2 graph_crud.go
负责写入类功能:
CreateNode()UpdateNode()DeleteNode()CreateEdge()DeleteEdge()
这些方法面向“编辑场景”,负责校验、写入、返回更新后的模型。
7.3 graph_simple.go
负责提供一个轻量版本的图数据:
GetSimpleGraphData()
适合:
- LLM 上下文注入
- 快速摘要
- 轻量前端消费
八、目录结构
flowchart TD
Root[backend/] --> Cmd[cmd/server/]
Root --> Docs[docs/]
Root --> Internal[internal/]
Root --> README[README.md]
Cmd --> Main[main.go]
Internal --> Config[config/]
Internal --> Handler[handler/]
Internal --> Model[model/]
Internal --> Repository[repository/neo4j/]
Internal --> Service[service/]
Handler --> GH[graph_handler.go]
Handler --> NH[node_handler.go]
Handler --> SH[search_handler.go]
Handler --> CRUD[crud_handler.go]
Service --> Interface[interface.go]
Service --> Q[graph_queries.go]
Service --> C[graph_crud.go]
Service --> Simple[graph_simple.go]
Service --> Utils[neo4j_utils.go]
九、配置与启动
9.1 常见配置项
后端通常会从配置文件或环境变量中读取以下信息:
- 服务端口
- Neo4j URI
- Neo4j 用户名
- Neo4j 密码
- CORS 允许源
- 数据文件或迁移相关配置(若启用)
9.2 启动方式
在 backend/ 目录下运行:
go run ./cmd/server
9.3 Swagger 地址
启动后访问:
http://localhost:3001/swagger/index.html
十、当前实现特点
10.1 已完成的结构优化
- Handler 与 Service 解耦
- 图查询与 CRUD 拆分
- 通用 Neo4j 工具统一收口
- 使用统一错误结构
- 使用
GraphService接口约束业务能力
10.2 当前行为特征
- 图数据完全由 Neo4j 提供
- 节点与边都支持扩展属性
- 搜索同时覆盖
id、label、type - 邻居查询会返回邻居节点和边
- 简化图数据适合 LLM 或摘要场景
10.3 已知设计取向
- 以可维护性优先,而不是一开始就追求极致抽象
- 保留较直观的 Cypher 语句,方便调试与演进
- 优先让 API 形状稳定,方便前端对接
十一、建议的下一步演进
-
补齐测试
- service 单元测试
- handler 测试
- Neo4j 交互测试
-
增加批量写入能力
- 批量创建节点
- 批量创建边
-
进一步规范错误语义
400 Bad Request404 Not Found409 Conflict500 Internal Server Error
-
为对话增强做准备
- 上下文检索
- 相关节点提取
- 简化图摘要注入
-
进一步细分 service
- 如果后续功能继续增长,可以把查询、编辑、统计、上下文检索拆成更细粒度模块
十二、快速理解这套后端
如果你第一次接触这个项目,可以按这个顺序看:
cmd/server/main.gointernal/handler/internal/service/interface.gointernal/service/graph_queries.gointernal/service/graph_crud.gointernal/service/neo4j_utils.go
这样能最快理解:
- 请求如何流动
- 图数据如何被读取和修改
- 模型如何映射到 Neo4j
- 后续扩展点在哪里