Introdução ao Spanner em Java

Objetivos

Este tutorial explica os seguintes passos através da biblioteca cliente do Spanner para Java:

  • Crie uma instância e uma base de dados do Spanner.
  • Escrever, ler e executar consultas SQL em dados na base de dados.
  • Atualize o esquema da base de dados.
  • Atualize os dados através de uma transação de leitura/escrita.
  • Adicione um índice secundário à base de dados.
  • Use o índice para ler e executar consultas SQL em dados.
  • Recuperar dados através de uma transação só de leitura.

Custos

Este tutorial usa o Spanner, que é um componente faturável do Google Cloud. Para obter informações sobre o custo de utilização do Spanner, consulte a secção Preços.

Antes de começar

Conclua os passos descritos em Configuração, que abrangem a criação e a definição de um projeto Google Cloud predefinido, a ativação da faturação, a ativação da API Cloud Spanner e a configuração do OAuth 2.0 para obter credenciais de autenticação para usar a API Cloud Spanner.

Em particular, certifique-se de que executa gcloud auth application-default login para configurar o seu ambiente de desenvolvimento local com credenciais de autenticação.

Prepare o seu ambiente Java local

  1. Instale o seguinte no seu computador de desenvolvimento, se ainda não estiverem instalados:

  2. Clone o repositório da app de exemplo para a sua máquina local:

    git clone https://github.com/googleapis/java-spanner.git

  3. Altere para o diretório que contém o código de exemplo do Spanner:

    cd java-spanner/samples/snippets

  4. Gere o ficheiro JAR de exemplo:

    mvn clean package

Crie uma instância

Quando usa o Spanner pela primeira vez, tem de criar uma instância, que é uma atribuição de recursos usados pelas bases de dados do Spanner. Quando cria uma instância, escolhe uma configuração da instância, que determina onde os seus dados são armazenados, bem como o número de nós a usar, o que determina a quantidade de recursos de publicação e armazenamento na sua instância.

Consulte o artigo Crie uma instância para saber como criar uma instância do Spanner através de qualquer um dos seguintes métodos. Pode dar o nome test-instance à sua instância para a usar com outros tópicos neste documento que façam referência a uma instância com o nome test-instance.

  • A CLI do Google Cloud
  • A Google Cloud consola
  • Uma biblioteca cliente (C++, C#, Go, Java, Node.js, PHP, Python ou Ruby)

Explore ficheiros de exemplo

O repositório de exemplos contém um exemplo que mostra como usar o Spanner com Java.

Crie uma base de dados

GoogleSQL 

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
createdatabase test-instance example-db

PostgreSQL 

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
createpgdatabase test-instance example-db

Deve ver:

Created database [example-db]
O código seguinte cria uma base de dados e duas tabelas na base de dados.

GoogleSQL 

static void createDatabase(DatabaseAdminClient dbAdminClient,
    InstanceName instanceName, String databaseId) {
  CreateDatabaseRequest createDatabaseRequest =
      CreateDatabaseRequest.newBuilder()
          .setCreateStatement("CREATE DATABASE `" + databaseId + "`")
          .setParent(instanceName.toString())
          .addAllExtraStatements(Arrays.asList(
              "CREATE TABLE Singers ("
                  + "  SingerId   INT64 NOT NULL,"
                  + "  FirstName  STRING(1024),"
                  + "  LastName   STRING(1024),"
                  + "  SingerInfo BYTES(MAX),"
                  + "  FullName STRING(2048) AS "
                  + "  (ARRAY_TO_STRING([FirstName, LastName], \" \")) STORED"
                  + ") PRIMARY KEY (SingerId)",
              "CREATE TABLE Albums ("
                  + "  SingerId     INT64 NOT NULL,"
                  + "  AlbumId      INT64 NOT NULL,"
                  + "  AlbumTitle   STRING(MAX)"
                  + ") PRIMARY KEY (SingerId, AlbumId),"
                  + "  INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE")).build();
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    com.google.spanner.admin.database.v1.Database db =
        dbAdminClient.createDatabaseAsync(createDatabaseRequest).get();
    System.out.println("Created database [" + db.getName() + "]");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

PostgreSQL 

static void createPostgreSqlDatabase(
    DatabaseAdminClient dbAdminClient, String projectId, String instanceId, String databaseId) {
  final CreateDatabaseRequest request =
      CreateDatabaseRequest.newBuilder()
          .setCreateStatement("CREATE DATABASE \"" + databaseId + "\"")
          .setParent(InstanceName.of(projectId, instanceId).toString())
          .setDatabaseDialect(DatabaseDialect.POSTGRESQL).build();

  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    Database db = dbAdminClient.createDatabaseAsync(request).get();
    System.out.println("Created database [" + db.getName() + "]");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}
static void createTableUsingDdl(DatabaseAdminClient dbAdminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    dbAdminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList(
            "CREATE TABLE Singers ("
                + "  SingerId   bigint NOT NULL,"
                + "  FirstName  character varying(1024),"
                + "  LastName   character varying(1024),"
                + "  SingerInfo bytea,"
                + "  FullName character varying(2048) GENERATED "
                + "  ALWAYS AS (FirstName || ' ' || LastName) STORED,"
                + "  PRIMARY KEY (SingerId)"
                + ")",
            "CREATE TABLE Albums ("
                + "  SingerId     bigint NOT NULL,"
                + "  AlbumId      bigint NOT NULL,"
                + "  AlbumTitle   character varying(1024),"
                + "  PRIMARY KEY (SingerId, AlbumId)"
                + ") INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE")).get();
    System.out.println("Created Singers & Albums tables in database: [" + databaseName + "]");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw SpannerExceptionFactory.asSpannerException(e);
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

O passo seguinte é escrever dados na base de dados.

Crie um cliente de base de dados

Antes de poder fazer leituras ou escritas, tem de criar um DatabaseClient. Pode pensar num DatabaseClient como uma ligação de base de dados: todas as suas interações com o Spanner têm de passar por um DatabaseClient. Normalmente, cria um DatabaseClient quando a sua aplicação é iniciada e, em seguida, volta a usar esse DatabaseClient para ler, escrever e executar transações.

SpannerOptions options = SpannerOptions.newBuilder().build();
Spanner spanner = options.getService();
DatabaseAdminClient dbAdminClient = null;
try {
  DatabaseClient dbClient = spanner.getDatabaseClient(db);
  dbAdminClient = spanner.createDatabaseAdminClient();
} finally {
  if (dbAdminClient != null) {
    if (!dbAdminClient.isShutdown() || !dbAdminClient.isTerminated()) {
      dbAdminClient.close();
    }
  }
  spanner.close();
}

Cada cliente usa recursos no Spanner, por isso, é uma boa prática fechar os clientes desnecessários chamando close().

Leia mais na DatabaseClient referência Javadoc.

Escreva dados com DML

Pode inserir dados através da linguagem de manipulação de dados (DML) numa transação de leitura/escrita.

Usa o método executeUpdate() para executar uma declaração DML.

static void writeUsingDml(DatabaseClient dbClient) {
  // Insert 4 singer records
  dbClient
      .readWriteTransaction()
      .run(transaction -> {
        String sql =
            "INSERT INTO Singers (SingerId, FirstName, LastName) VALUES "
                + "(12, 'Melissa', 'Garcia'), "
                + "(13, 'Russell', 'Morales'), "
                + "(14, 'Jacqueline', 'Long'), "
                + "(15, 'Dylan', 'Shaw')";
        long rowCount = transaction.executeUpdate(Statement.of(sql));
        System.out.printf("%d records inserted.\n", rowCount);
        return null;
      });
}

Execute o exemplo com o argumento writeusingdml.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    writeusingdml test-instance example-db

Deve ver:

4 records inserted.

Escreva dados com mutações

Também pode inserir dados através de alterações.

Pode escrever dados usando um objeto Mutation. Um objeto Mutation é um contentor para operações de mutação. Uma Mutation representa uma sequência de inserções, atualizações e eliminações que o Spanner aplica atomicamente a diferentes linhas e tabelas numa base de dados do Spanner.

O método newInsertBuilder() na classe Mutation cria uma mutação INSERT, que insere uma nova linha numa tabela. Se a linha já existir, a gravação falha. Em alternativa, pode usar o método newInsertOrUpdateBuilder para criar uma mutação INSERT_OR_UPDATE, que atualiza os valores das colunas se a linha já existir.

O método write() na classe DatabaseClient escreve as mutações. Todas as mutações num único lote são aplicadas de forma atómica.

Este código mostra como escrever os dados através de mutações:

static final List<Singer> SINGERS =
    Arrays.asList(
        new Singer(1, "Marc", "Richards"),
        new Singer(2, "Catalina", "Smith"),
        new Singer(3, "Alice", "Trentor"),
        new Singer(4, "Lea", "Martin"),
        new Singer(5, "David", "Lomond"));

static final List<Album> ALBUMS =
    Arrays.asList(
        new Album(1, 1, "Total Junk"),
        new Album(1, 2, "Go, Go, Go"),
        new Album(2, 1, "Green"),
        new Album(2, 2, "Forever Hold Your Peace"),
        new Album(2, 3, "Terrified"));
static void writeExampleData(DatabaseClient dbClient) {
  List<Mutation> mutations = new ArrayList<>();
  for (Singer singer : SINGERS) {
    mutations.add(
        Mutation.newInsertBuilder("Singers")
            .set("SingerId")
            .to(singer.singerId)
            .set("FirstName")
            .to(singer.firstName)
            .set("LastName")
            .to(singer.lastName)
            .build());
  }
  for (Album album : ALBUMS) {
    mutations.add(
        Mutation.newInsertBuilder("Albums")
            .set("SingerId")
            .to(album.singerId)
            .set("AlbumId")
            .to(album.albumId)
            .set("AlbumTitle")
            .to(album.albumTitle)
            .build());
  }
  dbClient.write(mutations);
}

Execute o exemplo com o argumento write.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    write test-instance example-db

Deverá ver o comando executado com êxito.

Consultar dados através de SQL

O Spanner suporta uma interface SQL para ler dados, à qual pode aceder na linha de comando através da Google Cloud CLI ou programaticamente através da biblioteca de cliente do Spanner para Java.

Na linha de comandos

Execute a seguinte declaração SQL para ler os valores de todas as colunas da tabela Albums:

gcloud spanner databases execute-sql example-db --instance=test-instance \
    --sql='SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums'

O resultado mostra:

SingerId AlbumId AlbumTitle
1        1       Total Junk
1        2       Go, Go, Go
2        1       Green
2        2       Forever Hold Your Peace
2        3       Terrified

Use a biblioteca cliente do Spanner para Java

Além de executar uma declaração SQL na linha de comandos, pode emitir a mesma declaração SQL de forma programática através da biblioteca cliente do Spanner para Java.

Os seguintes métodos e classes são usados para executar a consulta SQL:

  • O método singleUse() na classe DatabaseClient: use-o para ler o valor de uma ou mais colunas de uma ou mais linhas numa tabela do Spanner. singleUse() devolve um objeto ReadContext, que é usado para executar uma leitura ou uma declaração SQL.
  • O método executeQuery() da classe: use este método para executar uma consulta numa base de dados.ReadContext
  • A Statement class: use this to construct a SQL string.
  • A classe ResultSet: use-a para aceder aos dados devolvidos por uma declaração SQL ou uma chamada de leitura.

Veja como emitir a consulta e aceder aos dados:

static void query(DatabaseClient dbClient) {
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse() // Execute a single read or query against Cloud Spanner.
          .executeQuery(Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s\n", resultSet.getLong(0), resultSet.getLong(1), resultSet.getString(2));
    }
  }
}

Execute o exemplo com o argumento query.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    query test-instance example-db

Deverá ver o seguinte resultado:

1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified

Consultar através de um parâmetro SQL

Se a sua aplicação tiver uma consulta executada com frequência, pode melhorar o respetivo desempenho parametrizando-a. A consulta paramétrica resultante pode ser colocada em cache e reutilizada, o que reduz os custos de compilação. Para mais informações, consulte o artigo Use parâmetros de consulta para acelerar as consultas executadas com frequência.

Segue-se um exemplo de utilização de um parâmetro na cláusula WHERE para consultar registos que contêm um valor específico para LastName.

GoogleSQL 

static void queryWithParameter(DatabaseClient dbClient) {
  Statement statement =
      Statement.newBuilder(
              "SELECT SingerId, FirstName, LastName "
                  + "FROM Singers "
                  + "WHERE LastName = @lastName")
          .bind("lastName")
          .to("Garcia")
          .build();
  try (ResultSet resultSet = dbClient.singleUse().executeQuery(statement)) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %s %s\n",
          resultSet.getLong("SingerId"),
          resultSet.getString("FirstName"),
          resultSet.getString("LastName"));
    }
  }
}

PostgreSQL 

static void queryWithParameter(DatabaseClient dbClient) {
  Statement statement =
      Statement.newBuilder(
              "SELECT singerid AS \"SingerId\", "
                  + "firstname as \"FirstName\", lastname as \"LastName\" "
                  + "FROM Singers "
                  + "WHERE LastName = $1")
          .bind("p1")
          .to("Garcia")
          .build();
  try (ResultSet resultSet = dbClient.singleUse().executeQuery(statement)) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %s %s\n",
          resultSet.getLong("SingerId"),
          resultSet.getString("FirstName"),
          resultSet.getString("LastName"));
    }
  }
}

Execute o exemplo com o argumento queryWithParameter.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    querywithparameter test-instance example-db

Deverá ver o seguinte resultado:

12 Melissa Garcia

Leia dados através da API de leitura

Além da interface SQL do Spanner, o Spanner também suporta uma interface de leitura.

Use o método read() da classe ReadContext para ler linhas da base de dados. Use um objeto KeySet para definir uma coleção de chaves e intervalos de chaves a ler.

Veja como ler os dados:

static void read(DatabaseClient dbClient) {
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse()
          .read(
              "Albums",
              KeySet.all(), // Read all rows in a table.
              Arrays.asList("SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s\n", resultSet.getLong(0), resultSet.getLong(1), resultSet.getString(2));
    }
  }
}

Execute o exemplo com o argumento read.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    read test-instance example-db

Deverá ver uma saída semelhante à seguinte:

1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified

Atualize o esquema da base de dados

Suponha que precisa de adicionar uma nova coluna denominada MarketingBudget à tabela Albums. A adição de uma nova coluna a uma tabela existente requer uma atualização ao esquema da base de dados. O Spanner suporta atualizações de esquemas a uma base de dados enquanto a base de dados continua a servir tráfego. As atualizações do esquema não requerem que a base de dados fique offline e não bloqueiam tabelas nem colunas inteiras. Pode continuar a escrever dados na base de dados durante a atualização do esquema. Leia mais acerca das atualizações de esquemas suportadas e do desempenho das alterações de esquemas em Faça atualizações de esquemas.

Adicione uma coluna

Pode adicionar uma coluna na linha de comandos através da CLI Google Cloud ou programaticamente através da biblioteca de cliente do Spanner para Java.

Na linha de comandos

Use o seguinte comando ALTER TABLE para adicionar a nova coluna à tabela:

GoogleSQL 

gcloud spanner databases ddl update example-db --instance=test-instance \
    --ddl='ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget INT64'

PostgreSQL 

gcloud spanner databases ddl update example-db --instance=test-instance \
    --ddl='ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget BIGINT'

Deve ver:

Schema updating...done.

Use a biblioteca cliente do Spanner para Java

Use o método updateDatabaseDdl() da classe DatabaseAdminClient para modificar o esquema:

GoogleSQL 

static void addMarketingBudget(DatabaseAdminClient adminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    adminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList("ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget INT64")).get();
    System.out.println("Added MarketingBudget column");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

PostgreSQL 

static void addMarketingBudget(DatabaseAdminClient adminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    adminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList("ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget bigint")).get();
    System.out.println("Added MarketingBudget column");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

Execute o exemplo com o argumento addmarketingbudget.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    addmarketingbudget test-instance example-db

Deve ver:

Added MarketingBudget column.

Escreva dados na nova coluna

O código seguinte escreve dados na nova coluna. Define MarketingBudget como 100000 para a linha identificada por Albums(1, 1) e como 500000 para a linha identificada por Albums(2, 2).

static void update(DatabaseClient dbClient) {
  // Mutation can be used to update/insert/delete a single row in a table. Here we use
  // newUpdateBuilder to create update mutations.
  List<Mutation> mutations =
      Arrays.asList(
          Mutation.newUpdateBuilder("Albums")
              .set("SingerId")
              .to(1)
              .set("AlbumId")
              .to(1)
              .set("MarketingBudget")
              .to(100000)
              .build(),
          Mutation.newUpdateBuilder("Albums")
              .set("SingerId")
              .to(2)
              .set("AlbumId")
              .to(2)
              .set("MarketingBudget")
              .to(500000)
              .build());
  // This writes all the mutations to Cloud Spanner atomically.
  dbClient.write(mutations);
}

Execute o exemplo com o argumento update.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    update test-instance example-db

Também pode executar uma consulta SQL ou uma chamada de leitura para obter os valores que acabou de escrever.

Aqui está o código para executar a consulta:

GoogleSQL 

static void queryMarketingBudget(DatabaseClient dbClient) {
  // Rows without an explicit value for MarketingBudget will have a MarketingBudget equal to
  // null. A try-with-resource block is used to automatically release resources held by
  // ResultSet.
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse()
          .executeQuery(Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, MarketingBudget FROM Albums"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s\n",
          resultSet.getLong("SingerId"),
          resultSet.getLong("AlbumId"),
          // We check that the value is non null. ResultSet getters can only be used to retrieve
          // non null values.
          resultSet.isNull("MarketingBudget") ? "NULL" : resultSet.getLong("MarketingBudget"));
    }
  }
}

PostgreSQL 

static void queryMarketingBudget(DatabaseClient dbClient) {
  // Rows without an explicit value for MarketingBudget will have a MarketingBudget equal to
  // null. A try-with-resource block is used to automatically release resources held by
  // ResultSet.
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse()
          .executeQuery(Statement.of("SELECT singerid as \"SingerId\", "
              + "albumid as \"AlbumId\", marketingbudget as \"MarketingBudget\" "
              + "FROM Albums"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %d %s\n",
          resultSet.getLong("SingerId"),
          resultSet.getLong("AlbumId"),
          // We check that the value is non null. ResultSet getters can only be used to retrieve
          // non null values.
          resultSet.isNull("MarketingBudget") ? "NULL" :
              resultSet.getLong("MarketingBudget"));
    }
  }
}

Para executar esta consulta, execute o exemplo com o argumento querymarketingbudget.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    querymarketingbudget test-instance example-db

Deve ver:

1 1 100000
1 2 NULL
2 1 NULL
2 2 500000
2 3 NULL

Atualize os dados

Pode atualizar dados através da DML numa transação de leitura/escrita.

Usa o método executeUpdate() para executar uma declaração DML.

GoogleSQL 

static void writeWithTransactionUsingDml(DatabaseClient dbClient) {
  dbClient
      .readWriteTransaction()
      .run(transaction -> {
        // Transfer marketing budget from one album to another. We do it in a transaction to
        // ensure that the transfer is atomic.
        String sql1 =
            "SELECT MarketingBudget from Albums WHERE SingerId = 2 and AlbumId = 2";
        ResultSet resultSet = transaction.executeQuery(Statement.of(sql1));
        long album2Budget = 0;
        while (resultSet.next()) {
          album2Budget = resultSet.getLong("MarketingBudget");
        }
        // Transaction will only be committed if this condition still holds at the time of
        // commit. Otherwise it will be aborted and the callable will be rerun by the
        // client library.
        long transfer = 200000;
        if (album2Budget >= transfer) {
          String sql2 =
              "SELECT MarketingBudget from Albums WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1";
          ResultSet resultSet2 = transaction.executeQuery(Statement.of(sql2));
          long album1Budget = 0;
          while (resultSet2.next()) {
            album1Budget = resultSet2.getLong("MarketingBudget");
          }
          album1Budget += transfer;
          album2Budget -= transfer;
          Statement updateStatement =
              Statement.newBuilder(
                      "UPDATE Albums "
                          + "SET MarketingBudget = @AlbumBudget "
                          + "WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1")
                  .bind("AlbumBudget")
                  .to(album1Budget)
                  .build();
          transaction.executeUpdate(updateStatement);
          Statement updateStatement2 =
              Statement.newBuilder(
                      "UPDATE Albums "
                          + "SET MarketingBudget = @AlbumBudget "
                          + "WHERE SingerId = 2 and AlbumId = 2")
                  .bind("AlbumBudget")
                  .to(album2Budget)
                  .build();
          transaction.executeUpdate(updateStatement2);
        }
        return null;
      });
}

PostgreSQL 

static void writeWithTransactionUsingDml(DatabaseClient dbClient) {
  dbClient
      .readWriteTransaction()
      .run(transaction -> {
        // Transfer marketing budget from one album to another. We do it in a transaction to
        // ensure that the transfer is atomic.
        String sql1 =
            "SELECT marketingbudget as \"MarketingBudget\" from Albums WHERE "
                + "SingerId = 2 and AlbumId = 2";
        ResultSet resultSet = transaction.executeQuery(Statement.of(sql1));
        long album2Budget = 0;
        while (resultSet.next()) {
          album2Budget = resultSet.getLong("MarketingBudget");
        }
        // Transaction will only be committed if this condition still holds at the time of
        // commit. Otherwise it will be aborted and the callable will be rerun by the
        // client library.
        long transfer = 200000;
        if (album2Budget >= transfer) {
          String sql2 =
              "SELECT marketingbudget as \"MarketingBudget\" from Albums WHERE "
                  + "SingerId = 1 and AlbumId = 1";
          ResultSet resultSet2 = transaction.executeQuery(Statement.of(sql2));
          long album1Budget = 0;
          while (resultSet2.next()) {
            album1Budget = resultSet2.getLong("MarketingBudget");
          }
          album1Budget += transfer;
          album2Budget -= transfer;
          Statement updateStatement =
              Statement.newBuilder(
                      "UPDATE Albums "
                          + "SET MarketingBudget = $1 "
                          + "WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1")
                  .bind("p1")
                  .to(album1Budget)
                  .build();
          transaction.executeUpdate(updateStatement);
          Statement updateStatement2 =
              Statement.newBuilder(
                      "UPDATE Albums "
                          + "SET MarketingBudget = $1 "
                          + "WHERE SingerId = 2 and AlbumId = 2")
                  .bind("p1")
                  .to(album2Budget)
                  .build();
          transaction.executeUpdate(updateStatement2);
        }
        return null;
      });
}

Execute o exemplo com o argumento writewithtransactionusingdml.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    writewithtransactionusingdml test-instance example-db

Use um índice secundário

Suponhamos que quer obter todas as linhas de Albums que tenham valores de AlbumTitle num determinado intervalo. Pode ler todos os valores da coluna AlbumTitle através de uma declaração SQL ou de uma chamada de leitura e, em seguida, rejeitar as linhas que não cumprem os critérios, mas fazer esta análise completa da tabela é dispendioso, especialmente para tabelas com muitas linhas. Em alternativa, pode acelerar a obtenção de linhas quando pesquisa por colunas de chaves não primárias criando um índice secundário na tabela.

A adição de um índice secundário a uma tabela existente requer uma atualização do esquema. Tal como outras atualizações de esquemas, o Spanner suporta a adição de um índice enquanto a base de dados continua a publicar tráfego. O Spanner repreenche automaticamente o índice com os seus dados existentes. Os preenchimentos podem demorar alguns minutos a serem concluídos, mas não tem de colocar a base de dados offline nem evitar escrever na tabela indexada durante este processo. Para mais detalhes, consulte o artigo Adicione um índice secundário.

Depois de adicionar um índice secundário, o Spanner usa-o automaticamente para consultas SQL que provavelmente são executadas mais rapidamente com o índice. Se usar a interface read, tem de especificar o índice que quer usar.

Adicione um índice secundário

Pode adicionar um índice na linha de comandos através da CLI gcloud ou programaticamente através da biblioteca cliente do Spanner para Java.

Na linha de comandos

Use o seguinte comando CREATE INDEX para adicionar um índice à base de dados:

gcloud spanner databases ddl update example-db --instance=test-instance \
    --ddl='CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle ON Albums(AlbumTitle)'

Deve ver:

Schema updating...done.

Usar a biblioteca cliente do Spanner para Java

Use o método updateDatabaseDdl() da classe DatabaseAdminClient para adicionar um índice:

static void addIndex(DatabaseAdminClient adminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    adminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList("CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle ON Albums(AlbumTitle)")).get();
    System.out.println("Added AlbumsByAlbumTitle index");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

Execute o exemplo com o argumento addindex.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    addindex test-instance example-db

A adição de um índice pode demorar alguns minutos. Depois de adicionar o índice, deve ver o seguinte:

Added the AlbumsByAlbumTitle index.

Leia através do índice

Para consultas SQL, o Spanner usa automaticamente um índice adequado. Na interface de leitura, tem de especificar o índice no seu pedido.

Para usar o índice na interface de leitura, use o método readUsingIndex() da classe ReadContext.

O código seguinte obtém todas as colunas AlbumId e AlbumTitle do índice AlbumsByAlbumTitle.

static void readUsingIndex(DatabaseClient dbClient) {
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse()
          .readUsingIndex(
              "Albums",
              "AlbumsByAlbumTitle",
              KeySet.all(),
              Arrays.asList("AlbumId", "AlbumTitle"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf("%d %s\n", resultSet.getLong(0), resultSet.getString(1));
    }
  }
}

Execute o exemplo com o argumento readindex.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    readindex test-instance example-db

Deve ver:

2 Forever Hold Your Peace
2 Go, Go, Go
1 Green
3 Terrified
1 Total Junk

Adicione um índice para leituras apenas de índice

Pode ter reparado que o exemplo de leitura anterior não inclui a leitura da coluna MarketingBudget. Isto deve-se ao facto de a interface de leitura do Spanner não suportar a capacidade de associar um índice a uma tabela de dados para procurar valores que não estão armazenados no índice.

Crie uma definição alternativa de AlbumsByAlbumTitle que armazene uma cópia de MarketingBudget no índice.

Na linha de comandos

GoogleSQL 

gcloud spanner databases ddl update example-db --instance=test-instance \
    --ddl='CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) STORING (MarketingBudget)

PostgreSQL 

gcloud spanner databases ddl update example-db --instance=test-instance \
    --ddl='CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) INCLUDE (MarketingBudget)

A adição de um índice pode demorar alguns minutos. Depois de adicionar o índice, deve ver o seguinte:

Schema updating...done.

Usar a biblioteca cliente do Spanner para Java

Use o método updateDatabaseDdl() da classe DatabaseAdminClient para adicionar um índice com uma cláusula STORING para o GoogleSQL e uma cláusula INCLUDE para o PostgreSQL:

GoogleSQL 

static void addStoringIndex(DatabaseAdminClient adminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    adminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList(
            "CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) "
                + "STORING (MarketingBudget)")).get();
    System.out.println("Added AlbumsByAlbumTitle2 index");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

PostgreSQL 

static void addStoringIndex(DatabaseAdminClient adminClient, DatabaseName databaseName) {
  try {
    // Initiate the request which returns an OperationFuture.
    adminClient.updateDatabaseDdlAsync(
        databaseName,
        Arrays.asList(
            "CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) "
                + "INCLUDE (MarketingBudget)")).get();
    System.out.println("Added AlbumsByAlbumTitle2 index");
  } catch (ExecutionException e) {
    // If the operation failed during execution, expose the cause.
    throw (SpannerException) e.getCause();
  } catch (InterruptedException e) {
    // Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
    // and the thread is interrupted, either before or during the activity.
    throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
  }
}

Execute o exemplo com o argumento addstoringindex.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    addstoringindex test-instance example-db

A adição de um índice pode demorar alguns minutos. Depois de adicionar o índice, deve ver o seguinte:

Added AlbumsByAlbumTitle2 index

Agora, pode executar uma leitura que obtenha todas as colunas AlbumId, AlbumTitle e MarketingBudget do índice AlbumsByAlbumTitle2:

static void readStoringIndex(DatabaseClient dbClient) {
  // We can read MarketingBudget also from the index since it stores a copy of MarketingBudget.
  try (ResultSet resultSet =
      dbClient
          .singleUse()
          .readUsingIndex(
              "Albums",
              "AlbumsByAlbumTitle2",
              KeySet.all(),
              Arrays.asList("AlbumId", "AlbumTitle", "MarketingBudget"))) {
    while (resultSet.next()) {
      System.out.printf(
          "%d %s %s\n",
          resultSet.getLong(0),
          resultSet.getString(1),
          resultSet.isNull("MarketingBudget") ? "NULL" : resultSet.getLong("MarketingBudget"));
    }
  }
}

Execute o exemplo com o argumento readstoringindex.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    readstoringindex test-instance example-db

Deverá ver uma saída semelhante à seguinte:

2 Forever Hold Your Peace 300000
2 Go, Go, Go NULL
1 Green NULL
3 Terrified NULL
1 Total Junk 300000

Obtenha dados através de transações só de leitura

Suponhamos que quer executar mais do que uma leitura na mesma data/hora. As transações de leitura exclusiva observam um prefixo consistente do histórico de confirmações de transações, pelo que a sua aplicação recebe sempre dados consistentes. Use um objeto ReadOnlyTransaction para executar transações só de leitura. Use o método readOnlyTransaction() da classe DatabaseClient para obter um objeto ReadOnlyTransaction.

O exemplo seguinte mostra como executar uma consulta e fazer uma leitura na mesma transação só de leitura:

static void readOnlyTransaction(DatabaseClient dbClient) {
  // ReadOnlyTransaction must be closed by calling close() on it to release resources held by it.
  // We use a try-with-resource block to automatically do so.
  try (ReadOnlyTransaction transaction = dbClient.readOnlyTransaction()) {
    try (ResultSet queryResultSet =
        transaction.executeQuery(
            Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums"))) {
      while (queryResultSet.next()) {
        System.out.printf(
            "%d %d %s\n",
            queryResultSet.getLong(0), queryResultSet.getLong(1), queryResultSet.getString(2));
      }
    } // queryResultSet.close() is automatically called here
    try (ResultSet readResultSet =
        transaction.read(
          "Albums", KeySet.all(), Arrays.asList("SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"))) {
      while (readResultSet.next()) {
        System.out.printf(
            "%d %d %s\n",
            readResultSet.getLong(0), readResultSet.getLong(1), readResultSet.getString(2));
      }
    } // readResultSet.close() is automatically called here
  } // transaction.close() is automatically called here
}

Execute o exemplo com o argumento readonlytransaction.

java -jar target/spanner-snippets/spanner-google-cloud-samples.jar \
    readonlytransaction test-instance example-db

Deverá ver uma saída semelhante à seguinte:

2 2 Forever Hold Your Peace
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 3 Terrified
1 1 Total Junk
1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified

Limpeza

Para evitar incorrer em cobranças adicionais na sua conta do Cloud Billing pelos recursos usados neste tutorial, elimine a base de dados e a instância que criou.

Elimine a base de dados

Se eliminar uma instância, todas as bases de dados na mesma são eliminadas automaticamente. Este passo mostra como eliminar uma base de dados sem eliminar uma instância (continua a incorrer em custos pela instância).

Na linha de comandos

gcloud spanner databases delete example-db --instance=test-instance

Usar a Google Cloud consola

  1. Aceda à página Instâncias do Spanner na Google Cloud consola.

    Aceda à página Instâncias

  2. Clique na instância.

  3. Clique na base de dados que quer eliminar.

  4. Na página Detalhes da base de dados, clique em Eliminar.

  5. Confirme que quer eliminar a base de dados e clique em Eliminar.

Elimine a instância

A eliminação de uma instância elimina automaticamente todas as bases de dados criadas nessa instância.

Na linha de comandos

gcloud spanner instances delete test-instance

Usar a Google Cloud consola

  1. Aceda à página Instâncias do Spanner na Google Cloud consola.

    Aceda à página Instâncias

  2. Clique na instância.

  3. Clique em Eliminar.

  4. Confirme que quer eliminar a instância e clique em Eliminar.

O que se segue?