Mit JSON-Daten arbeiten

Auf dieser Seite wird beschrieben, wie Sie mit JSON in Spanner arbeiten.

Der JSON-Datentyp ist ein semistrukturierter Datentyp, der zum Speichern von JSON-Daten (JavaScript Object Notation) verwendet wird. Die Spezifikationen für das JSON-Format werden in RFC 7159 beschrieben.

JSON ist nützlich, um ein relationales Schema für Daten zu ergänzen, die dünnbesetzt oder eine lose definierte oder sich ändernde Struktur haben. Das Abfrageoptimierungstool stützt sich jedoch auf das relationale Modell, um in großem Maßstab effizient zu filtern, zu joinen, zu aggregieren und zu sortieren. Abfragen über JSON haben weniger integrierte Optimierungen und weniger Kosten, um die Leistung zu prüfen und zu optimieren.

Spezifikationen

Im Spanner-JSON-Typ wird eine normalisierte Darstellung des eingegebenen JSON-Dokuments gespeichert.

  • JSON kann bis zu 80 Ebenen verschachtelt werden.
  • Leerzeichen bleiben nicht erhalten.
  • Kommentare werden nicht unterstützt. Transaktionen oder Abfragen mit Kommentaren schlagen fehl.
  • Mitglieder eines JSON-Objekts werden lexikografisch sortiert.
  • Die Reihenfolge der JSON-Arrayelemente wird beibehalten.
  • Wenn ein JSON-Objekt Schlüsselduplikate hat, wird nur der erste beibehalten.
  • Bei einfachen Typen (String, boolesch, Zahl und Null) werden Typ und Wert beibehalten.
    • Die Werte der Stringtypen werden genau beibehalten.
    • Zahlentypwerte bleiben erhalten, ihre Textdarstellung kann sich jedoch aufgrund des Normalisierungsprozesses jedoch ändern. Zum Beispiel kann eine Eingabenummer von 10.000 eine normalisierte Darstellung von 1e+4 haben. Folgendes ist die Semantik für die Beibehaltung der Zahl:
      • Signierte Ganzzahlen im Bereich von [INT64_MIN, INT64_MAX] bleiben erhalten.
      • Vorzeichenlose Ganzzahlen im Bereich von [0, UINT64_MAX] bleiben erhalten.
      • Double-Werte, die ohne Verlust der Dezimalgenauigkeit von String zu Double zu String konvertiert werden können, bleiben erhalten. Wenn ein Double-Wert nicht auf diese Weise hin- und her konvertiert werden kann, schlägt die Transaktion oder Abfrage fehl.
        • Beispiel: SELECT JSON '2.2412421353246235436' schlägt fehl.
        • Eine funktionale Problemumgehung ist PARSE_JSON('2.2412421353246235436', wide_number_mode=>'round'), die JSON '2.2412421353246237' zurückgibt.
  • Verwenden Sie die Funktionen TO_JSON(), JSON_OBJECT() und JSON_ARRAY(), um JSON-Dokumente in SQL zu erstellen. Diese Funktionen implementieren die erforderlichen Anführungszeichen und Escape-Zeichen.

Die maximal zulässige Größe des normalisierten Dokuments beträgt 10 MB.

Null-Zulässigkeit

JSON-null-Werte werden als SQL-Nicht-NULL behandelt.

Beispiel:

SELECT (JSON '{"a":null}').a IS NULL; -- Returns FALSE
SELECT (JSON '{"a":null}').b IS NULL; -- Returns TRUE

SELECT JSON_QUERY(JSON '{"a":null}', "$.a"); -- Returns a JSON 'null'
SELECT JSON_QUERY(JSON '{"a":null}', "$.b"); -- Returns a SQL NULL

Codierung

JSON-Dokumente müssen in UTF-8 codiert sein. Transaktionen oder Abfragen mit JSON-Dokumenten, die in anderen Formaten codiert sind, geben einen Fehler zurück.

Tabelle mit JSON-Spalten erstellen

Eine JSON-Spalte kann beim Erstellen der Tabelle hinzugefügt werden. JSON-Typwerte können null sein.

CREATE TABLE Venues (
  VenueId   INT64 NOT NULL,
  VenueName  STRING(1024),
  VenueAddress STRING(1024),
  VenueFeatures JSON,
  DateOpened  DATE,
) PRIMARY KEY(VenueId);

JSON-Spalten zu vorhandenen Tabellen hinzufügen und daraus entfernen

Eine JSON-Spalte kann auch einer vorhandenen Tabelle hinzugefügt und daraus entfernt werden.

ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON;
ALTER TABLE Venues DROP COLUMN VenueDetails;

Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie Sie der Tabelle Venues mithilfe der gcloud CLI und der Spanner-Clientbibliotheken eine JSON-Spalte mit dem Namen VenueDetails hinzufügen.

gcloud

gcloud spanner databases ddl update DATABASE_ID \ --instance=INSTANCE_ID \
--ddl="ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON;"

C++

void AddJsonColumn(google::cloud::spanner_admin::DatabaseAdminClient client,
                   std::string const& project_id,
                   std::string const& instance_id,
                   std::string const& database_id) {
  google::cloud::spanner::Database database(project_id, instance_id,
                                            database_id);
  auto metadata = client
                      .UpdateDatabaseDdl(database.FullName(), {R"""(
                        ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON)"""})
                      .get();
  if (!metadata) throw std::move(metadata).status();
  std::cout << "`Venues` table altered, new DDL:\n" << metadata->DebugString();
}

C#


using Google.Cloud.Spanner.Data;
using System;
using System.Threading.Tasks;

public class AddJsonColumnAsyncSample
{
    public async Task AddJsonColumnAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string alterStatement = "ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var updateCmd = connection.CreateDdlCommand(alterStatement);
        await updateCmd.ExecuteNonQueryAsync();
        Console.WriteLine("Added the VenueDetails column.");
    }
}

Go


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"regexp"

	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
	adminpb "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1/databasepb"
)

// addJsonColumn creates a column in the database of type JSON
func addJsonColumn(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("addJsonColumn: invalid database id %s", db)
	}

	ctx := context.Background()
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			"ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added VenueDetails column\n")
	return nil
}

Java


import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.admin.database.v1.DatabaseAdminClient;
import com.google.common.collect.ImmutableList;
import com.google.spanner.admin.database.v1.DatabaseName;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

class AddJsonColumnSample {

  static void addJsonColumn() throws InterruptedException, ExecutionException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "my-project";
    String instanceId = "my-instance";
    String databaseId = "my-database";

    addJsonColumn(projectId, instanceId, databaseId);
  }

  static void addJsonColumn(String projectId, String instanceId, String databaseId)
      throws InterruptedException, ExecutionException {
    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder()
            .setProjectId(projectId)
            .build()
            .getService();
        DatabaseAdminClient databaseAdminClient = spanner.createDatabaseAdminClient()) {
      // Wait for the operation to finish.
      // This will throw an ExecutionException if the operation fails.
      databaseAdminClient.updateDatabaseDdlAsync(
          DatabaseName.of(projectId, instanceId, databaseId),
          ImmutableList.of("ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON")).get();
      System.out.printf("Successfully added column `VenueDetails`%n");
    }
  }
}

Node.js


/**
 * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
 */
// const projectId = 'my-project-id';
// const instanceId = 'my-instance';
// const databaseId = 'my-database';

// Imports the Google Cloud client library
const {Spanner} = require('@google-cloud/spanner');

// creates a client
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
});

const databaseAdminClient = spanner.getDatabaseAdminClient();

const request = ['ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON'];

// Alter existing table to add a column.
const [operation] = await databaseAdminClient.updateDatabaseDdl({
  database: databaseAdminClient.databasePath(
    projectId,
    instanceId,
    databaseId,
  ),
  statements: request,
});

console.log(`Waiting for operation on ${databaseId} to complete...`);

await operation.promise();

console.log(
  `Added VenueDetails column to Venues table in database ${databaseId}.`,
);

PHP

use Google\Cloud\Spanner\Admin\Database\V1\Client\DatabaseAdminClient;
use Google\Cloud\Spanner\Admin\Database\V1\UpdateDatabaseDdlRequest;

/**
 * Adds a JSON column to a table.
 * Example:
 * ```
 * add_json_column($projectId, $instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $projectId The Google Cloud project ID.
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function add_json_column(string $projectId, string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $databaseAdminClient = new DatabaseAdminClient();
    $databaseName = DatabaseAdminClient::databaseName($projectId, $instanceId, $databaseId);

    $request = new UpdateDatabaseDdlRequest([
        'database' => $databaseName,
        'statements' => ['ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON']
    ]);

    $operation = $databaseAdminClient->updateDatabaseDdl($request);

    print('Waiting for operation to complete...' . PHP_EOL);
    $operation->pollUntilComplete();

    printf('Added VenueDetails as a JSON column in Venues table' . PHP_EOL);
}

Python

def add_json_column(instance_id, database_id):
    """Adds a new JSON column to the Venues table in the example database."""
    # instance_id = "your-spanner-instance"
    # database_id = "your-spanner-db-id"

    from google.cloud.spanner_admin_database_v1.types import spanner_database_admin

    spanner_client = spanner.Client()
    database_admin_api = spanner_client.database_admin_api

    request = spanner_database_admin.UpdateDatabaseDdlRequest(
        database=database_admin_api.database_path(
            spanner_client.project, instance_id, database_id
        ),
        statements=["ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON"],
    )

    operation = database_admin_api.update_database_ddl(request)

    print("Waiting for operation to complete...")
    operation.result(OPERATION_TIMEOUT_SECONDS)

    print(
        'Altered table "Venues" on database {} on instance {}.'.format(
            database_id, instance_id
        )
    )

Ruby

# project_id  = "Your Google Cloud project ID"
# instance_id = "Your Spanner instance ID"
# database_id = "Your Spanner database ID"

require "google/cloud/spanner"
require "google/cloud/spanner/admin/database"

db_admin_client = Google::Cloud::Spanner::Admin::Database.database_admin

database_path = db_admin_client.database_path project: project_id,
                                              instance: instance_id,
                                              database: database_id

statements = ["ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON"]
job = db_admin_client.update_database_ddl database: database_path,
                                          statements: statements
job.wait_until_done!

puts "Added VenueDetails column to Venues table in database #{database_id}"

JSON-Daten ändern

Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie Sie JSON-Daten mithilfe der gcloud CLI und der Spanner-Clientbibliotheken aktualisieren.

gcloud

gcloud spanner databases execute-sql DATABASE_ID --instance=INSTANCE_ID \
--sql="UPDATE Venues SET VenueDetails = JSON '{\"rating\": 9, \"open\": true}' WHERE VenueId = 1"

C++

C++

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

void UpdateDataWithJson(google::cloud::spanner::Client client) {
  namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
  auto venue19_details = spanner::Json(R"""(
        {"rating": 9, "open": true}
      )""");  // object
  auto venue4_details = spanner::Json(R"""(
        [
          {"name": "room 1", "open": true},
          {"name": "room 2", "open": false}
        ]
      )""");  // array
  auto venue42_details = spanner::Json(R"""(
        {
          "name": null,
          "open": {"Monday": true, "Tuesday": false},
          "tags": ["large", "airy"]
        }
      )""");  // nested
  auto update_venues =
      spanner::UpdateMutationBuilder(
          "Venues", {"VenueId", "VenueName", "VenueDetails", "LastUpdateTime"})
          .EmplaceRow(19, "Venue 19", venue19_details,
                      spanner::CommitTimestamp())
          .EmplaceRow(4, "Venue 4", venue4_details, spanner::CommitTimestamp())
          .EmplaceRow(42, "Venue 42", venue42_details,
                      spanner::CommitTimestamp())
          .Build();

  auto commit_result = client.Commit(spanner::Mutations{update_venues});
  if (!commit_result) throw std::move(commit_result).status();
  std::cout << "Insert was successful [spanner_update_data_with_json_column]\n";
}

C#

C#

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 


using Google.Cloud.Spanner.Data;
using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

public class UpdateDataWithJsonAsyncSample
{
    public class Venue
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string VenueDetails { get; set; }
    }

    public async Task UpdateDataWithJsonAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        List<Venue> venues = new List<Venue>
        {
            // If you are using .NET Core 3.1 or later, you can use System.Text.Json for serialization instead.
            new Venue
            {
                VenueId = 19,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new
                {
                    rating = 9,
                    open = true,
                })
            },
            new Venue
            {
                VenueId = 4,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new object[]
                {
                    new
                    {
                        name = "room 1",
                        open = true,
                    },
                    new
                    {
                        name = "room 2",
                        open = false,
                    },
                })
            },
            new Venue
            {
                VenueId = 42,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new
                {
                    name = "Central Park",
                    open = new
                    {
                        Monday = true,
                        Tuesday = false,
                    },
                    tags = new string[] {"large", "airy" },
                }),
            },
        };
        // Create connection to Cloud Spanner.
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        await Task.WhenAll(venues.Select(venue =>
        {
            // Update rows in the Venues table.
            using var cmd = connection.CreateUpdateCommand("Venues", new SpannerParameterCollection
            {
                    { "VenueId", SpannerDbType.Int64, venue.VenueId },
                    { "VenueDetails", SpannerDbType.Json, venue.VenueDetails }
            });
            return cmd.ExecuteNonQueryAsync();
        }));

        Console.WriteLine("Data updated.");
    }
}

Go

Go

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Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"regexp"

	"cloud.google.com/go/spanner"
)

// updateDataWithJsonColumn updates database with Json type values
func updateDataWithJsonColumn(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("addJsonColumn: invalid database id %s", db)
	}

	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	type VenueDetails struct {
		Name   spanner.NullString   `json:"name"`
		Rating spanner.NullFloat64  `json:"rating"`
		Open   interface{}          `json:"open"`
		Tags   []spanner.NullString `json:"tags"`
	}

	details_1 := spanner.NullJSON{Value: []VenueDetails{
		{Name: spanner.NullString{StringVal: "room1", Valid: true}, Open: true},
		{Name: spanner.NullString{StringVal: "room2", Valid: true}, Open: false},
	}, Valid: true}
	details_2 := spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
		Rating: spanner.NullFloat64{Float64: 9, Valid: true},
		Open:   true,
	}, Valid: true}

	details_3 := spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
		Name: spanner.NullString{Valid: false},
		Open: map[string]bool{"monday": true, "tuesday": false},
		Tags: []spanner.NullString{{StringVal: "large", Valid: true}, {StringVal: "airy", Valid: true}},
	}, Valid: true}

	cols := []string{"VenueId", "VenueDetails"}
	_, err = client.Apply(ctx, []*spanner.Mutation{
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{4, details_1}),
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{19, details_2}),
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{42, details_3}),
	})

	if err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Updated data to VenueDetails column\n")

	return nil
}

Java

Java

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 


import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.Mutation;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Value;
import com.google.common.collect.ImmutableList;

class UpdateJsonDataSample {

  static void updateJsonData() {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "my-project";
    String instanceId = "my-instance";
    String databaseId = "my-database";

    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder().setProjectId(projectId).build().getService()) {
      DatabaseClient client =
          spanner.getDatabaseClient(DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId));
      updateJsonData(client);
    }
  }

  static void updateJsonData(DatabaseClient client) {
    client.write(
        ImmutableList.of(
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(4L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.json(
                        "[{\"name\":\"room 1\",\"open\":true},"
                            + "{\"name\":\"room 2\",\"open\":false}]"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(19L)
                .set("VenueDetails")
                .to(Value.json("{\"rating\":9,\"open\":true}"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(42L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.json(
                        "{\"name\":null,"
                            + "\"open\":{\"Monday\":true,\"Tuesday\":false},"
                            + "\"tags\":[\"large\",\"airy\"]}"))
                .build()));
    System.out.println("Venues successfully updated");
  }
}

Node.js

Node.js

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

// Imports the Google Cloud client library.
const {Spanner} = require('@google-cloud/spanner');

/**
 * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
 */
// const projectId = 'my-project-id';
// const instanceId = 'my-instance';
// const databaseId = 'my-database';

// Creates a client.
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
});

// Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database.
const instance = spanner.instance(instanceId);
const database = instance.database(databaseId);

// Instantiate Spanner table objects.
const venuesTable = database.table('Venues');

const data = [
  {
    VenueId: '19',
    VenueDetails: {rating: 9, open: true},
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
  {
    VenueId: '4',
    // VenueDetails must be specified as a string, as it contains a top-level
    // array of objects that should be inserted into a JSON column. If we were
    // to specify this value as an array instead of a string, the client
    // library would encode this value as ARRAY<JSON> instead of JSON.
    VenueDetails: `[
      {
        "name": null,
        "open": true
      },
      {
        "name": "room 2",
        "open": false
      },
      {
        "main hall": {
          "description": "this is the biggest space",
          "size": 200
        }
      }
    ]`,
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
  {
    VenueId: '42',
    VenueDetails: {
      name: null,
      open: {
        Monday: true,
        Tuesday: false,
      },
      tags: ['large', 'airy'],
    },
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
];
// Updates rows in the Venues table.
try {
  await venuesTable.update(data);
  console.log('Updated data.');
} catch (err) {
  console.error('ERROR:', err);
} finally {
  // Close the database when finished.
  database.close();
}

PHP

PHP

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

use Google\Cloud\Spanner\SpannerClient;

/**
 * Updates sample data in a table with a JSON column.
 *
 * Before executing this method, a new column Revenue has to be added to the Venues
 * table by applying the DDL statement "ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON".
 *
 * Example:
 * ```
 * update_data_with_json_column($instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function update_data_with_json_column(string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $database->transaction(['singleUse' => true])
        ->updateBatch('Venues', [
            [
                'VenueId' => 4,
                'VenueDetails' =>
                    '[{"name":"room 1","open":true},{"name":"room 2","open":false}]'
            ],
            [
                'VenueId' => 19,
                'VenueDetails' => '{"rating":9,"open":true}'
            ],
            [
                'VenueId' => 42,
                'VenueDetails' =>
                    '{"name":null,"open":{"Monday":true,"Tuesday":false},"tags":["large","airy"]}'
            ],
        ])
        ->commit();

    print('Updated data.' . PHP_EOL);
}

Python

Python

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

def update_data_with_json(instance_id, database_id):
    """Updates Venues tables in the database with the JSON
    column.

    This updates the `VenueDetails` column which must be created before
    running this sample. You can add the column by running the
    `add_json_column` sample or by running this DDL statement
     against your database:

        ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON
    """
    spanner_client = spanner.Client()
    instance = spanner_client.instance(instance_id)

    database = instance.database(database_id)

    with database.batch() as batch:
        batch.update(
            table="Venues",
            columns=("VenueId", "VenueDetails"),
            values=[
                (
                    4,
                    JsonObject(
                        [
                            JsonObject({"name": "room 1", "open": True}),
                            JsonObject({"name": "room 2", "open": False}),
                        ]
                    ),
                ),
                (19, JsonObject(rating=9, open=True)),
                (
                    42,
                    JsonObject(
                        {
                            "name": None,
                            "open": {"Monday": True, "Tuesday": False},
                            "tags": ["large", "airy"],
                        }
                    ),
                ),
            ],
        )

    print("Updated data.")

Ruby

Ruby

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

# project_id  = "Your Google Cloud project ID"
# instance_id = "Your Spanner instance ID"
# database_id = "Your Spanner database ID"

require "google/cloud/spanner"

spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
client  = spanner.client instance_id, database_id

rows = [{
  VenueId: 1,
  VenueDetails: { rating: 9, open: true }
}]
client.update "Venues", rows

# VenueDetails must be specified as a string, as it contains a top-level
# array of objects that should be inserted into a JSON column. If we were
# to specify this value as an array instead of a string, the client
# library would encode this value as ARRAY<JSON> instead of JSON.
venue_details_string = [
  {
    name: "room 1",
    open: true
  },
  {
    name: "room 2",
    open: false
  }
].to_json

rows = [{
  VenueId: 2,
  VenueDetails: venue_details_string
}]
client.update "Venues", rows

puts "Rows are updated."

JSON-Daten indexieren

Sie können die Abfrage von JSON-Daten beschleunigen, indem Sie sekundäre Indexe und Suchindexe mit Ihren JSON-Daten verwenden. Cloud Spanner unterstützt die Verwendung von JSON-Spalten als Schlüssel in sekundären Indexen nicht.

Sekundären Index verwenden

Sekundärindexe sind nützlich, wenn Sie nach skalaren Werten in einem JSON-Dokument filtern. Wenn Sie sekundäre Indexe mit JSON verwenden möchten, erstellen Sie eine generierte Spalte, in der die relevanten skalaren Daten extrahiert und in einen geeigneten SQL-Typ konvertiert werden. Anschließend können Sie einen sekundären Index für diese generierte Spalte erstellen. Der Index beschleunigt zulässige Abfragen, die für die generierte Spalte ausgeführt werden.

Im folgenden Beispiel erstellen Sie einen VenuesByCapacity-Index, mit dem die Datenbank die Veranstaltungsorte mit einer Kapazität von mehr als 1.000 findet. Anstatt jede Zeile zu prüfen, verwendet Spanner den Index, um die relevanten Zeilen zu finden. Dadurch wird die Abfrageleistung verbessert, insbesondere bei großen Tabellen.

ALTER TABLE Venues
ADD COLUMN VenueCapacity INT64 AS (INT64(VenueDetails.capacity));

CREATE INDEX VenuesByCapacity ON Venue (VenueCapacity);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE VenueCapacity > 1000;

Suchindexe verwenden

Suchindizes sind nützlich, wenn Sie Abfragen für dynamische oder unterschiedliche JSON-Dokumente ausführen. Im Gegensatz zu sekundären Indexen können Sie Suchindexe für jedes JSON-Dokument erstellen, das in einer JSON-Spalte gespeichert ist. Der Suchindex wird automatisch an Variationen in JSON-Dokumenten, zwischen verschiedenen Zeilen und im Zeitverlauf angepasst.

Im folgenden Beispiel erstellen Sie einen VenuesByVenueDetails-Suchindex, mit dem die Datenbank nach Veranstaltungsorten mit bestimmten Details wie Größe und Betriebszeiten sucht. Anstatt jede Zeile zu prüfen, verwendet Spanner den Index, um die relevanten Zeilen zu finden. Das verbessert die Abfrageleistung, insbesondere bei großen Tabellen.

ALTER TABLE Venues
ADD COLUMN VenueDetails_Tokens TOKENLIST AS (TOKENIZE_JSON(VenueDetails)) HIDDEN;

CREATE SEARCH INDEX VenuesByVenueDetails
ON Venue (VenueDetails_Tokens);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE JSON_CONTAINS(VenueDetails, JSON '{"labels": ["large"], "open": {"Friday": true}}');

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE VenueDetails.open.Friday = true
  AND VenueDetails.type IN ("stadium", "arena");

Weitere Informationen finden Sie unter JSON-Suchindizes.

JSON-Daten abfragen

Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie Sie JSON-Daten mit der gcloud CLI und den Spanner-Clientbibliotheken abfragen.

gcloud

gcloud spanner databases execute-sql DATABASE_ID --instance=INSTANCE_ID \
--sql="SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues \
WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = '9'"

C++

C++

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void QueryWithJsonParameter(google::cloud::spanner::Client client) {
  namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
  auto rating9_details = spanner::Json(R"""(
        {"rating": 9}
      )""");  // object
  spanner::SqlStatement select(
      "SELECT VenueId, VenueDetails"
      "  FROM Venues"
      " WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') ="
      "       JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
      {{"details", spanner::Value(std::move(rating9_details))}});
  using RowType = std::tuple<std::int64_t, std::optional<spanner::Json>>;

  auto rows = client.ExecuteQuery(std::move(select));
  for (auto& row : spanner::StreamOf<RowType>(rows)) {
    if (!row) throw std::move(row).status();
    std::cout << "VenueId: " << std::get<0>(*row) << ", ";
    auto venue_details = std::get<1>(*row).value();
    std::cout << "VenueDetails: " << venue_details << "\n";
  }
}

C#

C#

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

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using Google.Cloud.Spanner.Data;
using Newtonsoft.Json;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

public class QueryDataWithJsonParameterAsyncSample
{
    public class Venue
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string VenueDetails { get; set; }
    }

    public async Task<List<Venue>> QueryDataWithJsonParameterAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);

        // If you are using .NET Core 3.1 or later, you can use System.Text.Json for serialization instead.
        var jsonValue = JsonConvert.SerializeObject(new { rating = 9 });
        // Get all venues with rating 9.
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand(
            @"SELECT VenueId, VenueDetails
              FROM Venues
              WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
            new SpannerParameterCollection
            {
                { "details", SpannerDbType.Json, jsonValue }
            });

        var venues = new List<Venue>();
        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            venues.Add(new Venue
            {
                VenueId = reader.GetFieldValue<int>("VenueId"),
                VenueDetails = reader.GetFieldValue<string>("VenueDetails")
            });
        }
        return venues;
    }
}

Go

Go

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

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import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"regexp"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	"google.golang.org/api/iterator"
)

// queryWithJsonParameter queries data on the JSON type column of the database
func queryWithJsonParameter(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("addJsonColumn: invalid database id %s", db)
	}
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	type VenueDetails struct {
		Name   spanner.NullString   `json:"name"`
		Rating spanner.NullFloat64  `json:"rating"`
		Open   interface{}          `json:"open"`
		Tags   []spanner.NullString `json:"tags"`
	}

	stmt := spanner.Statement{
		SQL: `SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')`,
		Params: map[string]interface{}{
			"details": spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
				Rating: spanner.NullFloat64{Float64: 9, Valid: true},
			}, Valid: true},
		},
	}
	iter := client.Single().Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var venueID int64
		var venueDetails spanner.NullJSON
		if err := row.Columns(&venueID, &venueDetails); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "The venue details for venue id %v is %v\n", venueID, venueDetails)
	}
}

Java

Java

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.ResultSet;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Statement;
import com.google.cloud.spanner.Value;

class QueryWithJsonParameterSample {

  static void queryWithJsonParameter() {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "my-project";
    String instanceId = "my-instance";
    String databaseId = "my-database";

    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder().setProjectId(projectId).build().getService()) {
      DatabaseClient client =
          spanner.getDatabaseClient(DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId));
      queryWithJsonParameter(client);
    }
  }

  static void queryWithJsonParameter(DatabaseClient client) {
    String exampleJson = "{\"rating\": 9}";
    Statement statement =
        Statement.newBuilder(
                "SELECT VenueId, VenueDetails\n"
                    + "FROM Venues\n"
                    + "WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = "
                    + "JSON_VALUE(@details, '$.rating')")
            .bind("details")
            .to(Value.json(exampleJson))
            .build();
    try (ResultSet resultSet = client.singleUse().executeQuery(statement)) {
      while (resultSet.next()) {
        System.out.printf(
            "VenueId: %s, VenueDetails: %s%n",
            resultSet.getLong("VenueId"), resultSet.getJson("VenueDetails"));
      }
    }
  }
}

Node.js

Node.js

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

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// Imports the Google Cloud client library.
const {Spanner} = require('@google-cloud/spanner');

/**
 * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
 */
// const projectId = 'my-project-id';
// const instanceId = 'my-instance';
// const databaseId = 'my-database';

// Creates a client
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
});

// Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database.
const instance = spanner.instance(instanceId);
const database = instance.database(databaseId);

const fieldType = {
  type: 'json',
};

const jsonValue = {rating: 9};

const query = {
  sql: `SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues
          WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')`,
  params: {
    details: jsonValue,
  },
  types: {
    details: fieldType,
  },
};

// Queries rows from the Venues table.
try {
  const [rows] = await database.run(query);

  rows.forEach(row => {
    const json = row.toJSON();
    console.log(
      `VenueId: ${json.VenueId}, Details: ${JSON.stringify(
        json.VenueDetails,
      )}`,
    );
  });
} catch (err) {
  console.error('ERROR:', err);
} finally {
  // Close the database when finished.
  database.close();
}

PHP

PHP

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

use Google\Cloud\Spanner\Database;
use Google\Cloud\Spanner\SpannerClient;

/**
 * Queries sample data from the database using SQL with a NUMERIC parameter.
 * Example:
 * ```
 * query_data_with_json_parameter($instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function query_data_with_json_parameter(string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $exampleJson = [
        'rating' => 9,
        'open' => true,
    ];

    $results = $database->execute(
        'SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues ' .
        'WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, \'$.rating\') = JSON_VALUE(@venueDetails, \'$.rating\')',
        [
            'parameters' => [
                'venueDetails' => json_encode($exampleJson)
            ],
            'types' => [
                'venueDetails' => Database::TYPE_JSON
            ]
        ]
    );

    foreach ($results as $row) {
        printf(
            'VenueId: %s, VenueDetails: %s' . PHP_EOL,
            $row['VenueId'],
            $row['VenueDetails']
        );
    }
}

Python

Python

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

# instance_id = "your-spanner-instance"
# database_id = "your-spanner-db-id"
spanner_client = spanner.Client()
instance = spanner_client.instance(instance_id)
database = instance.database(database_id)

example_json = json.dumps({"rating": 9})
param = {"details": example_json}
param_type = {"details": param_types.JSON}

with database.snapshot() as snapshot:
    results = snapshot.execute_sql(
        "SELECT VenueId, VenueDetails "
        "FROM Venues "
        "WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = "
        "JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
        params=param,
        param_types=param_type,
    )

    for row in results:
        print("VenueId: {}, VenueDetails: {}".format(*row))

Ruby

Ruby

Informationen zum Installieren und Verwenden der Clientbibliothek für Cloud Spanner finden Sie unter Cloud Spanner-Clientbibliotheken.

Richten Sie zur Authentifizierung bei Cloud Spanner die Standardanmeldedaten für Anwendungen ein. Weitere Informationen finden Sie unter Authentifizierung für eine lokale Entwicklungsumgebung einrichten. 

# project_id  = "Your Google Cloud project ID"
# instance_id = "Your Spanner instance ID"
# database_id = "Your Spanner database ID"

require "google/cloud/spanner"

spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
client = spanner.client instance_id, database_id

query = "SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues
  WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')"
result = client.execute_query query,
                              params: { details: { rating: 9 } },
                              types: { details: :JSON }

result.rows.each do |row|
  puts "VenueId: #{row['VenueId']}, VenueDetails: #{row['VenueDetails']}"
end

Vergleich und Sortierung

Sie können JSON-Werte auf Gleichheit und Reihenfolge vergleichen. Sie können JSON-Werte auch in GROUP BY- und ORDER BY-Klauseln verwenden. Wenn Sie Gleichheitsvergleiche für JSON-Spalten oder deren Unterpfade in schreibgeschützten Transaktionen beschleunigen möchten, können Sie einen Suchindex verwenden.

Ausführliche Regeln und Semantik finden Sie unter JSON-Vergleich und -Sortierung.

Beschränkungen

  • Spalten vom Typ „JSON“ können nicht als Primärschlüssel oder als Schlüssel in sekundären Indexen verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter JSON-Daten indexieren.

Nächste Schritte