第九章 Apache AGE 集成与图数据库实战

第一节 Apache AGE 简介与安装

目标：正式深入学习 Apache AGE，理解其架构和工作原理，并成功在 PostgreSQL 环境中完成 AGE 的安装和配置。

经过前两章对 ltree 和 JSONB 模拟图的探索，我们已经深刻理解了在 PostgreSQL 中处理图状数据的不同策略及其权衡。现在，我们将进入一个功能更强大、更专业的领域——使用 Apache AGE (A Graph Extension) 将 PostgreSQL 转变为一个真正的多模型图数据库。

什么是 Apache AGE？

Apache AGE 是一个基于 PostgreSQL 构建的图数据库扩展。它的名字来源于 “A Graph Extension”。作为一个 Apache 软件基金会的顶级项目，它旨在为 PostgreSQL 用户提供一个健壮、功能完备的图数据处理能力。

核心架构理念： AGE 并非一个独立的数据库，也不是一个中间件。它是一个深度集成到 PostgreSQL 内核的扩展。这意味着：

数据共存：图数据（节点和边）与关系数据（表和行）存储在同一个数据库实例中。
事务统一：你可以用一个事务同时修改关系数据和图数据，享受 ACID 保证。
生态复用：AGE 可以直接利用 PostgreSQL 成熟的备份、恢复、安全、高可用等所有运维工具和生态。

AGE Architecture 图片来源: Apache AGE 官方网站

安装 Apache AGE

安装 AGE 比安装 contrib 模块中的扩展要复杂一些，因为它需要针对你正在使用的 PostgreSQL 版本进行编译。

先决条件：

一个正在运行的 PostgreSQL 实例 (例如，版本 11 到 15，请查阅 AGE 官方文档以获取最新的版本兼容性列表)。
PostgreSQL 的开发库 (postgresql-server-dev-XX)。
标准的编译工具链 (build-essential, git, cmake 等)。

从源码编译安装 (推荐方法)

这是最通用、最可靠的安装方法。

1. 安装编译依赖

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# Debian/Ubuntu
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential postgresql-server-dev-15 flex bison

# Red Hat/CentOS
sudo dnf groupinstall "Development Tools"
sudo dnf install postgresql15-server-devel

(请将版本号 15 替换为你自己的 PostgreSQL 版本)

2. 克隆 AGE 源码 从官方 GitHub 仓库克隆最新的稳定版本。

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git clone https://github.com/apache/age.git
cd age
# 切换到一个稳定的发行版标签，例如
git checkout PG15/v1.4.0

3. 编译和安装

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# 确保 pg_config 在你的 PATH 中
# 如果不在，可以这样指定：sudo PG_CONFIG=/path/to/pg_config make install
sudo make install

make install 命令会自动将编译好的 AGE 文件（.so, .sql, .control）复制到 PostgreSQL 正确的目录中。

4. 重启 PostgreSQL 服务 为了让 PostgreSQL 加载新的共享库，必须重启服务。

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sudo systemctl restart postgresql-15

在数据库中配置 AGE

安装完成后，还需要在数据库层面进行一些配置。

1. 修改 postgresql.conf 你需要将 AGE 添加到 shared_preload_libraries 配置项中。这个设置告诉 PostgreSQL 在启动时预加载 AGE 的共享库，这是 AGE 正常工作所必需的。

找到 postgresql.conf 文件 (通常在 /etc/postgresql/15/main/postgresql.conf)，添加或修改以下行：

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shared_preload_libraries = 'age'

如果已有其他库（如 pg_stat_statements），用逗号分隔： shared_preload_libraries = 'pg_stat_statements,age'

再次重启 PostgreSQL 服务以使配置生效。

2. 在数据库中创建扩展 连接到你希望使用 AGE 的数据库，然后执行：

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CREATE EXTENSION age;

3. 验证安装 执行一个简单的 AGE 函数来验证是否一切正常。

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SELECT age.age_version();
-- 如果成功，会返回 AGE 的版本号，如 '1.4.0'

📌 小结

成功安装和配置 Apache AGE 是踏入 PostgreSQL 图数据库世界的第一步，也是最关键的一步。虽然过程比普通扩展稍显复杂，但它为你解锁了前所未有的数据处理能力。

关键回顾：

AGE 是一个深度集成的 PostgreSQL 扩展。
安装通常需要从源码编译。
必须将 age 添加到 shared_preload_libraries 并重启 PostgreSQL。
最后在目标数据库中 CREATE EXTENSION age。

在下一节中，我们将开始学习 AGE 的核心——使用 openCypher 查询语言来创建和操作图数据。

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