Grafová databáze je druh databáze s implementací síťového modelu ve formě grafu a jeho zobecnění. Graph DBMS je systém pro správu grafové databáze.
Model ukládání informací ve formě grafů, grafů s vlastnostmi v uzlech a hypergrafů se vyvinul v letech 1990-2000 [1] , i když použití grafů jako modelu reprezentace dat se vyvíjelo až od 80. let [1] . První graf DBMS Neo4j byl vytvořen v roce 2007. Od počátku roku 2020 existují desítky dalších grafových DBMS.
Grafový datový model je obvykle považován za zobecnění modelu RDF nebo síťového datového modelu [1] . Hlavními prvky modelu jsou uzly a vazby. V závislosti na implementaci uzlů a hran se datový model grafu dělí na několik podtypů.
V grafovém DBMS zpravidla oddělují úložný subsystém ( angl. podkladové úložiště ) a zpracovatelský stroj ( angl. processing engine ) [2] .
Pro analytickou práci s velkým množstvím dat v globálních grafech se používají specializované grafové výpočetní enginy . Na rozdíl od grafových DBMS, které jsou zaměřeny především na OLTP aplikace, grafové výpočetní systémy využívají přístupy a optimalizační metody vlastní OLAP . Existují různé implementace mechanismů pro grafové výpočty, a to jak rezidentní ( anglicky in-memory ), tak využívající energeticky nezávislá paměťová zařízení, a to jak běžící na jediném uzlu, tak distribuované (běžící na několika uzlech současně) [2] .
Grafové databáze se používají pro modelování sociálních grafů (sociálních sítí) [3] , v bioinformatice i pro sémantický web [4] . U úloh s přirozenou grafovou datovou strukturou mohou grafové DBMS výrazně překonat ty relační ve výkonu a mají také výhody ve vizuální prezentaci a snadném provádění změn ve schématu databáze [5] .
Některé známé grafy DBMS [6] [7] [2] :