5 · 数据库架构（Database Architecture）

数据库架构

数据库架构

相关源文件

本章引用的主要源码文件：

• cognee/base_config.py
• cognee/context_global_variables.py
• cognee/infrastructure/databases/graph/config.py
• cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py
• cognee/infrastructure/databases/graph/graph_db_interface.py
• cognee/infrastructure/databases/graph/kuzu/adapter.py
• cognee/infrastructure/databases/graph/neo4j_driver/adapter.py
• cognee/infrastructure/databases/utils/get_or_create_dataset_database.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/chromadb/ChromaDBAdapter.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/config.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/get_vector_engine.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/lancedb/LanceDBAdapter.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/pgvector/PGVectorAdapter.py
• cognee/infrastructure/databases/vector/vector_db_interface.py
• cognee/modules/users/models/DatasetDatabase.py
• cognee/root_dir.py
• cognee/shared/lru_cache.py

本文档概述了 Cognee 的三数据库架构、支持多种数据库提供方的适配器模式，以及用于初始化数据库引擎的工厂函数。有关特定数据库适配器的详细信息，请参见向量数据库适配器、图数据库适配器和关系数据库适配器。有关配置详情，请参见数据库配置与选择。有关多租户数据库隔离，请参见多租户访问控制。

目的与范围

Cognee 采用三数据库架构，每种数据库类型服务于不同的目的：

这种分离方式可以在保持系统数据一致性的同时，为每种操作类型提供优化的性能。

来源：cognee/infrastructure/databases/vector/vector_db_interface.py:1-30、cognee/infrastructure/databases/graph/graph_db_interface.py:17-40、cognee/infrastructure/databases/relational/sqlalchemy/SqlAlchemyAdapter.py:25-50

三数据库架构

下图展示了三种数据库类型如何与 Cognee 核心操作及其对应的代码实体进行交互：

存储职责

每种数据库类型存储特定的数据结构：

向量数据库：

• 文档片段嵌入向量和实体名称嵌入向量。
• 用于关系感知搜索的三元组嵌入向量。
• 通过 create_vector_engine 处理，该函数会解析 EmbeddingEngine cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:82-96。

图数据库：

• 从数据模型中提取的节点和边。
• 用于遍历查询的图结构。
• 支持多种提供方，如 Kuzu（通过 LadybugAdapter）、Neo4j 和 Postgres cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:158-185。

关系数据库：

• Dataset、Data、User 和 DatasetDatabase 的元数据 cognee/infrastructure/databases/utils/get_or_create_dataset_database.py:103-116。
• 由 SQLAlchemyAdapter 管理，该适配器处理异步会话 cognee/infrastructure/databases/vector/pgvector/PGVectorAdapter.py:51-85。

来源：cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:48-109、cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:115-185、cognee/infrastructure/databases/vector/pgvector/PGVectorAdapter.py:51-93

适配器模式实现

Cognee 使用适配器模式来支持多种数据库提供方。每个适配器实现一个通用接口，同时处理提供方特定的细节。

接口定义

• VectorDBInterface：定义集合管理和向量搜索的方法 cognee/infrastructure/databases/vector/lancedb/LanceDBAdapter.py:73-73。
• GraphDBInterface：定义节点/边操作和图查询的方法 cognee/infrastructure/databases/graph/graph_db_interface.py:17-40。
• SQLAlchemyAdapter：具体类，支持 SQLite 和 PostgreSQL，并支持异步执行 cognee/infrastructure/databases/vector/pgvector/PGVectorAdapter.py:51-51。

来源：cognee/infrastructure/databases/vector/lancedb/LanceDBAdapter.py:73-76、cognee/infrastructure/databases/graph/graph_db_interface.py:17-40、cognee/infrastructure/databases/vector/pgvector/PGVectorAdapter.py:51-93

数据库提供方支持

来源：cognee/infrastructure/databases/vector/lancedb/LanceDBAdapter.py:73-76、cognee/infrastructure/databases/graph/kuzu/adapter.py:10-17、cognee/infrastructure/databases/graph/neo4j_driver/adapter.py:52-60

工厂函数与初始化

数据库引擎通过工厂函数创建，这些函数读取配置并实例化相应的适配器。

统一提供方：如果 USE_UNIFIED_PROVIDER 设置为 pghybrid，则向量引擎和图引擎将默认使用连接到主关系数据库的 PGVectorAdapter 或 PostgresAdapter cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:159-166、cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:78-96。

图引擎工厂： create_graph_engine 函数根据 graph_database_provider 初始化适配器。它会处理特定需求，例如 Ladybug/Kuzu 的 graph_file_path 或 Neo4j 的 graph_database_url cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:115-185。

向量引擎工厂： create_vector_engine 函数解析 embedding_engine 并实例化 LanceDBAdapter 或 PGVectorAdapter 等适配器 cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:48-109。

来源：cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:115-185、cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:48-109

多租户访问控制

Cognee 通过为不同数据集和用户创建独立的数据库实例（文件或模式）来支持多用户隔离。

1. 上下文管理：系统使用 ContextVar 为每个异步任务存储 vector_db_config 和 graph_db_config cognee/context_global_variables.py:23-27。
2. 动态数据库创建：get_or_create_dataset_database 创建一个 DatasetDatabase 记录，将用户和数据集链接到特定的数据库连接信息 cognee/infrastructure/databases/utils/get_or_create_dataset_database.py:64-116。
3. 访问控制标志：多租户行为由 backend_access_control_enabled() 控制，该函数检查配置的提供方是否支持隔离 cognee/context_global_variables.py:83-96。

来源：cognee/context_global_variables.py:23-96、cognee/infrastructure/databases/utils/get_or_create_dataset_database.py:64-116

缓存层

Cognee 维护一个缓存层来存储临时数据和计算结果。BaseConfig 定义了 cache_root_directory，默认为 .cognee_cache，但可以自动配置为 S3 存储 cognee/base_config.py:14-30。数据库引擎实例本身通过专用的 closing_lru_cache 进行缓存，以管理资源生命周期 cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:7-8、cognee/infrastructure/databases/vector/create_vector_engine.py:7-8。

有关详细信息，请参见缓存层。

来源：cognee/base_config.py:11-30、cognee/infrastructure/databases/graph/get_graph_engine.py:7-13