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Pesquisar dados indexados

Nesta página, você encontra exemplos de pesquisa de dados de tabelas no BigQuery. Quando você indexa seus dados, o BigQuery pode otimizar algumas consultas que usam a função SEARCH ou outras funções e operadores como =, IN, LIKE e STARTS_WITH.

As consultas SQL retornam resultados corretos de todos os dados ingeridos, mesmo que alguns dos dados ainda não tenham sido indexados. No entanto, o desempenho da consulta pode ser muito melhorado com um índice. As economias em bytes processados e milissegundos de slot são maximizadas quando o número de resultados da pesquisa constitui uma fração relativamente pequena do total de linhas na sua tabela, porque menos dados são verificados. Para determinar se um índice foi usado para uma consulta, consulte Uso do índice de pesquisa.

Criar um índice de pesquisa.

A tabela a seguir, chamada Logs, é usada para mostrar maneiras diferentes de usar a função SEARCH. Esta tabela de exemplo é bem pequena, mas, na prática, os ganhos de desempenho que você consegue com SEARCH melhoram com o tamanho da tabela.

CREATE TABLE my_dataset.Logs (Level STRING, Source STRING, Message STRING)
AS (
  SELECT 'INFO' as Level, '65.177.8.234' as Source, 'Entry Foo-Bar created' as Message
  UNION ALL
  SELECT 'WARNING', '132.249.240.10', 'Entry Foo-Bar already exists, created by 65.177.8.234'
  UNION ALL
  SELECT 'INFO', '94.60.64.181', 'Entry Foo-Bar deleted'
  UNION ALL
  SELECT 'SEVERE', '4.113.82.10', 'Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181'
  UNION ALL
  SELECT 'INFO', '181.94.60.64', 'Entry Foo-Baz created'
);

A tabela tem esta aparência:

+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                               |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| INFO    | 65.177.8.234   | Entry Foo-Bar created                                 |
| WARNING | 132.249.240.10 | Entry Foo-Bar already exists, created by 65.177.8.234 |
| INFO    | 94.60.64.181   | Entry Foo-Bar deleted                                 |
| SEVERE  | 4.113.82.10    | Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181 |
| INFO    | 181.94.60.64   | Entry Foo-Baz created                                 |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+

Crie um índice de pesquisa na tabela Logs usando o analisador de texto padrão:

CREATE SEARCH INDEX my_index ON my_dataset.Logs(ALL COLUMNS);

Saiba mais sobre índices de pesquisa em Gerenciar índices de pesquisa.

Usar a função `SEARCH`

A função SEARCH faz uma pesquisa tokenizada nos dados. SEARCH foi projetado para ser usado com um índice para otimizar as pesquisas. Use a função SEARCH para pesquisar uma tabela inteira ou restringir sua pesquisa a colunas específicas.

Pesquisar uma tabela inteira

A consulta a seguir pesquisa o valor bar em todas as colunas da tabela Logs e retorna as linhas que contêm esse valor, independentemente do uso de letras maiúsculas. Como o índice de pesquisa usa o analisador de texto padrão, não é necessário especificá-lo na função SEARCH.

SELECT * FROM my_dataset.Logs WHERE SEARCH(Logs, 'bar');

+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                               |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| INFO    | 65.177.8.234   | Entry Foo-Bar created                                 |
| WARNING | 132.249.240.10 | Entry Foo-Bar already exists, created by 65.177.8.234 |
| INFO    | 94.60.64.181   | Entry Foo-Bar deleted                                 |
| SEVERE  | 4.113.82.10    | Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181 |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+

A consulta a seguir procura o valor `94.60.64.181` em todas as colunas da tabela Logs e retorna as linhas que contêm esse valor. Os acentos graves permitem uma pesquisa exata. Por isso, a última linha da tabela Logs que contém 181.94.60.64 é omitida.

SELECT * FROM my_dataset.Logs WHERE SEARCH(Logs, '`94.60.64.181`');

+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                               |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| INFO    | 94.60.64.181   | Entry Foo-Bar deleted                                 |
| SEVERE  | 4.113.82.10    | Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181 |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+

Pesquisar um subconjunto de colunas

SEARCH facilita a especificação de um subconjunto de colunas para a pesquisa de dados. A consulta a seguir pesquisa a coluna Message da tabela Logs em busca do valor 94.60.64.181 e retorna as linhas que contêm esse valor.

SELECT * FROM my_dataset.Logs WHERE SEARCH(Message, '`94.60.64.181`');

+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                               |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| SEVERE  | 4.113.82.10    | Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181 |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+

A consulta a seguir pesquisa as colunas Source e Message da tabela Logs. Ele retorna as linhas que contêm o valor 94.60.64.181 de qualquer uma das colunas.

SELECT * FROM my_dataset.Logs WHERE SEARCH((Source, Message), '`94.60.64.181`');

+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                               |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+
| INFO    | 94.60.64.181   | Entry Foo-Bar deleted                                 |
| SEVERE  | 4.113.82.10    | Entry Foo-Bar does not exist, deleted by 94.60.64.181 |
+---------+----------------+-------------------------------------------------------+

Excluir colunas de uma pesquisa

Se uma tabela de tabela tiver muitas colunas e você quiser pesquisar a maioria delas, talvez seja mais fácil especificar apenas as colunas a serem excluídas da pesquisa. A consulta a seguir pesquisa em todas as colunas da tabela Logs, exceto na coluna Message. Ela retorna as linhas de qualquer coluna diferente de Message que contenha o valor 94.60.64.181.

SELECT *
FROM my_dataset.Logs
WHERE SEARCH(
  (SELECT AS STRUCT Logs.* EXCEPT (Message)), '`94.60.64.181`');

+---------+----------------+---------------------------------------------------+
| Level   | Source         | Message                                           |
+---------+----------------+---------------------------------------------------+
| INFO    | 94.60.64.181   | Entry Foo-Bar deleted                             |
+---------+----------------+---------------------------------------------------+

Usar um analisador de texto diferente

O exemplo a seguir cria uma tabela chamada contact_info com um índice que usa o analisador de texto NO_OP_ANALYZER:

CREATE TABLE my_dataset.contact_info (name STRING, email STRING)
AS (
  SELECT 'Kim Lee' AS name, 'kim.lee@example.com' AS email
  UNION ALL
  SELECT 'Kim' AS name, 'kim@example.com' AS email
  UNION ALL
  SELECT 'Sasha' AS name, 'sasha@example.com' AS email
);
CREATE SEARCH INDEX noop_index ON my_dataset.contact_info(ALL COLUMNS)
OPTIONS (analyzer = 'NO_OP_ANALYZER');

+---------+---------------------+
| name    | email               |
+---------+---------------------+
| Kim Lee | kim.lee@example.com |
| Kim     | kim@example.com     |
| Sasha   | sasha@example.com   |
+---------+---------------------+

A consulta a seguir pesquisa Kim na coluna name e kim na coluna email. Como o índice de pesquisa não usa o analisador de texto padrão, é necessário transmitir o nome do analisador para a função SEARCH.

SELECT
  name,
  SEARCH(name, 'Kim', analyzer=>'NO_OP_ANALYZER') AS name_Kim,
  email,
  SEARCH(email, 'kim', analyzer=>'NO_OP_ANALYZER') AS email_kim
FROM
  my_dataset.contact_info;

O NO_OP_ANALYZER não modifica o texto. Portanto, a função SEARCH retorna apenas TRUE para correspondências exatas:

+---------+----------+---------------------+-----------+
| name    | name_Kim | email               | email_kim |
+---------+----------+---------------------+-----------+
| Kim Lee | FALSE    | kim.lee@example.com | FALSE     |
| Kim     | TRUE     | kim@example.com     | FALSE     |
| Sasha   | FALSE    | sasha@example.com   | FALSE     |
+---------+----------+---------------------+-----------+

Configurar opções do analisador de texto

Os analisadores de texto LOG_ANALYZER e PATTERN_ANALYZER podem ser personalizados adicionando uma string formatada em JSON às opções de configuração. É possível configurar analisadores de texto na função SEARCH, na instrução DDL CREATE SEARCH INDEX e na TEXT_ANALYZE.

O exemplo a seguir cria uma tabela chamada complex_table com um índice que usa o analisador de texto LOG_ANALYZER: Ele usa uma string formatada em JSON para configurar as opções do analisador:

CREATE TABLE dataset.complex_table(
  a STRING,
  my_struct STRUCT<string_field STRING, int_field INT64>,
  b ARRAY<STRING>
);

CREATE SEARCH INDEX my_index
ON dataset.complex_table(a, my_struct, b)
OPTIONS (analyzer = 'LOG_ANALYZER', analyzer_options = '''{
  "token_filters": [
    {
      "normalization": {"mode": "NONE"}
    }
  ]
}''');

As tabelas a seguir mostram exemplos de chamadas para a função SEARCH com diferentes analisadores de texto e os respectivos resultados. A primeira tabela chama a função SEARCH usando o analisador de texto padrão, o LOG_ANALYZER:

Chamada de função	Retorna	Motivo
SEARCH('foobarexample', NULL)	ERRO	O search_terms é `NULL`.
SEARCH('foobarexample', '')	ERRO	O "search_terms" não contém tokens.
SEARCH('foobar-example', 'foobar example')	VERDADEIRO	"-" e " " são delimitadores.
SEARCH('foobar-example', 'foobarexample')	FALSO	Os search_terms não são divididos.
SEARCH('foobar-exemplo', 'foobar\\&example')	VERDADEIRO	A barra invertida dupla faz o escape do E comercial, que é um delimitador.
SEARCH('foobar-exemplo', R'foobar\&example')	VERDADEIRO	Essa barra invertida faz o escape do "e" comercial em uma string bruta.
SEARCH('foobar-exemplo', '`foobar&example`')	FALSO	Os acentos graves exigem uma correspondência exata para foobar&example.
SEARCH('foobar&example', '`foobar&example`')	VERDADEIRO	Uma correspondência exata é encontrada.
SEARCH('foobar-example', 'exemplo foobar')	VERDADEIRO	A ordem dosprefixos não importa.
SEARCH('foobar-example', 'foobar example')	VERDADEIRO	Os tokens ficam em letras minúsculas.
SEARCH('foobar-example', '`foobar-example`')	VERDADEIRO	Uma correspondência exata é encontrada.
SEARCH('foobar-example', '`foobar`')	FALSO	Acentos graves preservam as letras maiúsculas.
SEARCH('`foobar-example`', '`foobar-example`')	FALSO	Acentos graves não têm significado especial para data_to_search e
SEARCH('foobar@exemplo.com', '`exemplo.com`')	VERDADEIRO	É encontrada uma correspondência exata após o delimitador em data_to_search.
SEARCH('a foobar-example b', '`foobar-example`')	VERDADEIRO	Uma correspondência exata é encontrada entre os delimitadores de espaço.
SEARCH(['foobar', 'example'], 'foobar example')	FALSO	Nenhuma entrada de matriz corresponde a todos os termos de pesquisa.
SEARCH('foobar=', '`foobar\\=`')	FALSO	Search_terms é equivalente a foobar\=.
SEARCH('foobar=', R'`foobar\=`')	FALSO	Isso é equivalente ao exemplo anterior.
SEARCH('foobar=', 'foobar\\=')	VERDADEIRO	O sinal de igual é um delimitador nos dados e na consulta.
SEARCH('foobar=', R'foobar\=')	VERDADEIRO	Isso é equivalente ao exemplo anterior.
SEARCH('foobar.example', '`foobar`')	VERDADEIRO	Uma correspondência exata é encontrada.
SEARCH('foobar.example', '`foobar.`')	FALSO	`foobar.` não é analisado devido a acentos graves. não está
SEARCH('foobar..example', '`foobar.`')	VERDADEIRO	`foobar.` não é analisado devido a acentos graves. é seguido

A tabela a seguir mostra exemplos de chamadas para a função SEARCH usando o analisador de texto NO_OP_ANALYZER e os motivos de vários valores de retorno:

Chamada de função	Retorna	Motivo
SEARCH('foobar', 'foobar', Analyzer=>'NO_OP_ANALYZER')	VERDADEIRO	Uma correspondência exata é encontrada.
SEARCH('foobar', '`foobar`', Analyzer=>'NO_OP_ANALYZER')	FALSO	Acentos graves não são caracteres especiais para NO_OP_ANALYZER.
SEARCH('Foobar', 'foobar', Analyzer=>'NO_OP_ANALYZER')	FALSO	As letras maiúsculas não correspondem.
SEARCH('exemplo de foobar', 'foobar', analyzer=>'NO_OP_ANALYZER')	FALSO	Não há delimitadores para NO_OP_ANALYZER.
SEARCH('', '', Analyzer=>'NO_OP_ANALYZER')	VERDADEIRO	Não há delimitadores para NO_OP_ANALYZER.

Outros operadores e funções

É possível realizar otimizações de índice de pesquisa com vários operadores, funções e predicados.

Otimizar com operadores e funções de comparação

O BigQuery pode otimizar algumas consultas que usam o operador igual (=), o operador IN, o operador LIKE ou a função STARTS_WITH para comparar literais de string com dados indexados.

Otimizar com predicados de string

Os seguintes predicados estão qualificados para otimização do índice de pesquisa:

column_name = 'string_literal'
'string_literal' = column_name
struct_column.nested_field = 'string_literal'
string_array_column[OFFSET(0)] = 'string_literal'
string_array_column[ORDINAL(1)] = 'string_literal'
column_name IN ('string_literal1', 'string_literal2', ...)
STARTS_WITH(column_name, 'prefix')
column_name LIKE 'prefix%'

Otimizar com predicados numéricos

Se o índice de pesquisa tiver sido criado com tipos de dados numéricos, o BigQuery poderá otimizar algumas consultas que usam o operador de igualdade (=) ou o operador IN com dados indexados. Os seguintes predicados estão qualificados para otimização do índice de pesquisa:

INT64(json_column.int64_field) = 1
int64_column = 1
int64_array_column[OFFSET(0)] = 1
int64_column IN (1, 2)
struct_column.nested_int64_field = 1
struct_column.nested_timestamp_field = TIMESTAMP "2024-02-15 21:31:40"
timestamp_column = "2024-02-15 21:31:40"
timestamp_column IN ("2024-02-15 21:31:40", "2024-02-16 21:31:40")

Otimizar funções que produzem dados indexados

O BigQuery oferece suporte à otimização do índice de pesquisa quando determinadas funções são aplicadas a dados indexados. Se o índice de pesquisa usar o analisador de texto LOG_ANALYZER padrão, será possível aplicar as funções UPPER ou LOWER à coluna, como UPPER(column_name) = 'STRING_LITERAL'.

Nos dados de string JSON escalar extraídos de uma coluna JSON indexada, é possível aplicar a função STRING ou a versão segura dela, SAFE.STRING. Se o valor JSON extraído não for uma string, a função STRING vai produzir um erro e a função SAFE.STRING retornará NULL.

Para dados STRING (e não JSON) formatados em JSON indexados, é possível aplicar as seguintes funções:

Por exemplo, suponha que você tenha a seguinte tabela indexada chamada dataset.person_data com uma coluna JSON e uma STRING:

+----------------------------------------------------------------+-----------------------------------------+
| json_column                                                    | string_column                           |
+----------------------------------------------------------------+-----------------------------------------+
| { "name" : "Ariel", "email" : "cloudysanfrancisco@gmail.com" } | { "name" : "Ariel", "job" : "doctor" }  |
+----------------------------------------------------------------+-----------------------------------------+

As seguintes consultas estão qualificadas para otimização:

SELECT * FROM dataset.person_data
WHERE SAFE.STRING(json_column.email) = 'cloudysanfrancisco@gmail.com';

SELECT * FROM dataset.person_data
WHERE JSON_VALUE(string_column, '$.job') IN ('doctor', 'lawyer', 'teacher');

As combinações dessas funções também são otimizadas, como UPPER(JSON_VALUE(json_string_expression)) = 'FOO'.

Uso do índice de pesquisa

Para determinar se um índice de pesquisa foi usado para uma consulta, acesse os detalhes do job ou consulte uma das visualizações INFORMATION_SCHEMA.JOBS*.

Mais detalhes do job

Em Informações do job dos resultados da consulta, os campos Modo de uso do índice e Motivos não usados do índice fornecem informações detalhadas sobre o uso do índice de pesquisa.

As informações sobre o uso do índice de pesquisa também estão disponíveis no campo searchStatistics no método da API Jobs.Get. O campo indexUsageMode em searchStatistics indica se um índice de pesquisa foi usado com os seguintes valores:

UNUSED: nenhum índice de pesquisa foi usado.
PARTIALLY_USED: parte da consulta usou índices de pesquisa e parte não.
FULLY_USED: cada função SEARCH na consulta usou um índice de pesquisa.

Quando indexUsageMode é UNUSED ou PARTIALLY_USED, o campo indexUnusuedReasons contém informações sobre por que os índices de pesquisa não foram usados na consulta.

Para ver searchStatistics de uma consulta, execute o comando bq show.

bq show --format=prettyjson -j JOB_ID

Exemplo

Imagine que você execute uma consulta que chama a função SEARCH nos dados de uma tabela. É possível visualizar os detalhes do job da consulta para encontrar o ID do job e, em seguida, executar o comando bq show para ver mais informações:

bq show --format=prettyjson --j my_project:US.bquijob_123x456_789y123z456c

A saída contém muitos campos, incluindo searchStatistics, que é parecido com o seguinte. Neste exemplo, indexUsageMode indica que o índice não foi usado. Isso acontece quando a tabela não tem um índice de pesquisa. Para resolver esse problema, crie um índice de pesquisa na tabela. Consulte o indexUnusedReason campo code para ver uma lista de todos os motivos pelos quais um índice de pesquisa pode não ser usado em uma consulta.

"searchStatistics": {
  "indexUnusedReasons": [
    {
      "baseTable": {
        "datasetId": "my_dataset",
        "projectId": "my_project",
        "tableId": "my_table"
      },
      "code": "INDEX_CONFIG_NOT_AVAILABLE",
      "message": "There is no search index configuration for the base table `my_project:my_dataset.my_table`."
    }
  ],
  "indexUsageMode": "UNUSED"
},

Consultar visualizações INFORMATION_SCHEMA

Também é possível conferir o uso do índice de pesquisa para vários jobs em uma região nas seguintes visualizações:

A consulta a seguir mostra informações sobre o uso do índice para todas as consultas otimizadas do índice de pesquisa nos últimos sete dias:

SELECT
  job_id, search_statistics.index_usage_mode, index_unused_reason.code, index_unused_reason.base_table.table_id, index_unused_reason.index_name
FROM
  `region-REGION_NAME`.INFORMATION_SCHEMA.JOBS, UNNEST(search_statistics.index_unused_reasons) AS index_unused_reason
WHERE
  end_time BETWEEN TIMESTAMP_SUB(CURRENT_TIMESTAMP(), INTERVAL 7 DAY) AND CURRENT_TIMESTAMP();

O resultado será semelhante ao seguinte:

+-----------+----------------------------------------+-----------------------+
| job_id    | index_usage_mode | code                | table_id | index_name |
+-----------+------------------+---------------------+-----------------------+
| bquxjob_1 | UNUSED           | BASE_TABLE_TOO_SMALL| my_table | my_index   |
| bquxjob_2 | FULLY_USED       | NULL                | my_table | my_index   |
+-----------+----------------------------------------+-----------------------+

Práticas recomendadas

As seções a seguir descrevem as práticas recomendadas para pesquisar.

Pesquisar seletivamente

A pesquisa funciona melhor quando a pesquisa tem poucos resultados. Torne as pesquisas o mais específicas possível.

Otimização da função ORDER BY LIMIT

As consultas que usam SEARCH, =, IN, LIKE ou STARTS_WITH em uma tabela particionada muito grande podem ser otimizadas quando você vai usar uma cláusula ORDER BY no campo particionado e uma cláusula LIMIT. Para consultas que não contêm a função SEARCH, é possível usar os outros operadores e funções para aproveitar a otimização. A otimização será aplicada mesmo que a tabela base não seja indexada. Isso funciona bem se você estiver procurando um termo comum. Por exemplo, suponha que a tabela Logs criada anteriormente seja particionada em uma coluna do tipo DATE adicional chamada day. A consulta a seguir é otimizada:

SELECT
  Level, Source, Message
FROM
  my_dataset.Logs
WHERE
  SEARCH(Message, "foo")
ORDER BY
  day
LIMIT 10;

Defina o escopo da sua pesquisa

Quando você usar a função SEARCH, pesquise somente as colunas da tabela que devem conter os termos de pesquisa. Isso melhora o desempenho e reduz o número de bytes que precisam ser verificados.

Use crase

Quando você usa a função SEARCH com o analisador de texto LOG_ANALYZER, incluir a consulta de pesquisa entre crases força uma correspondência exata. Isso é útil quando a pesquisa diferencia maiúsculas de minúsculas ou contém caracteres que não devem ser interpretados como delimitadores. Por exemplo, para pesquisar o endereço IP 192.0.2.1, use `192.0.2.1`. Sem as crases, a pesquisa retorna qualquer linha que contenha os tokens individuais 192, 0, 2 e 1, em qualquer ordem.