Spring Boot本地/Docker环境调用Neo4j计算最短路径异常排查

1. 测试类认证失败异常修复 #

运行测试抛出org.neo4j.driver.exceptions.AuthenticationException是连接配置不匹配导致的，按以下步骤排查修复：

• 本地运行测试/启动项目时，不要直接使用docker-compose中为容器配置的内部连接参数。bolt://neo4j-db:7687是Docker内部网络域名，物理机无法直接访问，需要在项目测试配置文件src/test/resources/application.yml（或properties）中添加本地连接配置：

spring:
  neo4j:
    uri: bolt://localhost:7687
    authentication:
      username: neo4j
      password: 123456

• 如果你之前启动过其他Neo4j容器，本地挂载目录$HOME/neo4j/data中残留了旧的认证凭证，会覆盖docker-compose中设置的NEO4J_AUTH初始密码。直接清空$HOME/neo4j目录下所有内容，重新执行docker-compose up -d启动容器，Neo4j会重新初始化你配置的账号密码。
• 跑测试前先验证Neo4j服务状态：执行docker ps确认app-neo4j-db容器状态为healthy，再访问本地7474端口的Neo4j控制台，用neo4j/123456能正常登录，再执行测试就不会抛出认证异常。

2. 大数据量下带权最短路径实现方案 #

Neo4j自带的shortestPath()函数仅支持计算最少跳数的无权重路径，要基于路径时长属性计算最短路径，适配十万级以上城市、路线数据场景，按以下方式实现：

• 第一步：补全GDS插件配置
  你的docker-compose中已经放开了GDS插件的权限，但默认Neo4j 4.3镜像不带GDS插件，需要把对应版本的GDS插件jar包放到本地挂载的$HOME/neo4j/plugins目录下，重启Neo4j容器让插件生效。
• 第二步：初始化内存图投影（大数据量场景必做）
  为了避免每次查询都遍历磁盘存储，先执行一次Cypher语句将城市节点、路线关系投影到GDS内存图中，查询性能会提升2~3个数量级：

CALL gds.graph.project(
  'cityRouteGraph',
  'City',
  {
    ROUTE: {
      properties: 'duration',
      orientation: 'UNDIRECTED' -- 如果路线是单向通行就删掉这行
    }
  }
);

• 第三步：编写Dijkstra最短路径查询
  在Repository层编写基于GDS Dijkstra算法的查询语句，自动按duration属性计算权重最小的路径：

@Query("MATCH (start:City {name: $startCity}), (end:City {name: $endCity}) " +
       "CALL gds.shortestPath.dijkstra.stream('cityRouteGraph', { " +
       "  sourceNode: id(start), " +
       "  targetNode: id(end), " +
       "  relationshipWeightProperty: 'duration' " +
       "}) YIELD nodeIds, costs " +
       "RETURN [node in gds.util.asNodes(nodeIds) | node.name] AS pathNodes, " +
       "costs[-1] AS totalDuration")
List<PathResult> calculateShortestPath(String startCity, String endCity);

• 功能验证：可以先插入测试数据校验结果正确性

CREATE (bj:City {name:'北京'}), (tj:City {name:'天津'}), (sjz:City {name:'石家庄'}), (jn:City {name:'济南'})
CREATE (bj)-[:ROUTE {duration:1.5}]->(tj), (tj)-[:ROUTE {duration:4}]->(jn), (bj)-[:ROUTE {duration:3}]->(sjz), (sjz)-[:ROUTE {duration:3}]->(jn)

调用接口查询北京到济南的最短路径，预期返回路径为北京->天津->济南，总时长5.5，即表示功能正常。如果后续路线、节点数据有更新，重新执行一次图投影语句即可同步内存数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sercan Noyan Germiyanoğlu