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JSONB データの操作

このページでは、Spanner を使用する際に JSONB データ型を操作する方法について説明します。

JSONB は、Spanner PostgreSQL 言語で半構造化データを保持するために使用される PostgreSQL データ型です。JSONB には、RFC 7159 で説明されている仕様に準拠した JavaScript Object Notation（JSON）形式のデータが格納されます。

仕様

Spanner の JSONB データ型には、入力ドキュメントの正規化表現が格納されます。これは、次のことを意味します。

引用符と空白文字は保持されません。
コメントはサポートされません。コメント付きのトランザクションやクエリは失敗します。
オブジェクトキーは、まずキーの長さで並べ替えられ、次に辞書順で同等のオブジェクトキー長で並べ替えられます。オブジェクトキーが重複している場合は、最後のキーのみが保持されます。
プリミティブ型（string、boolean、number、null）は、その型と値が保持されます。
- string 型の値は厳密に保持されます。
- 末尾のゼロが保持されます。number 型の値の出力形式では、科学的記数法は使用されません。

JSONB null 値は SQL 非 NULL として扱われます。次に例を示します。

SELECT null::jsonb IS NULL;  -- Returns true
SELECT 'null'::jsonb IS NULL; -- Returns false

SELECT '{"a":null}'::jsonb -> 'a' IS NULL; -- Returns false
SELECT '{"a":null}'::jsonb -> 'b' IS NULL; -- Returns true

SELECT '{"a":null}'::jsonb -> 'a'; -- Returns a JSONB 'null'
SELECT '{"a":null}'::jsonb -> 'b'; -- Returns a SQL NULL

JSONB 配列要素の順序が保持されます。

制限事項

Spanner の JSONB には次の制限が適用されます。

to_jsonb 関数の引数にできるのは、Spanner がサポートする PostgreSQL データ型のみです。
数値型は、小数点の前に 4,932 桁、小数点の後に 16,383 桁を指定できます。
正規化されたストレージ形式の最大許容サイズは 10 MB です。
JSONB ドキュメントは UTF-8 でエンコードする必要があります。トランザクションやクエリに他の形式でエンコードされた JSONB ドキュメントが含まれる場合は、エラーが返されます。

JSONB 列があるテーブルを作成する

テーブルを作成する際に、JSONB 列をテーブルに追加できます。

CREATE TABLE Venues (
 VenueId   BIGINT PRIMARY KEY,
 VenueName  VARCHAR(1024),
 VenueAddress VARCHAR(1024),
 VenueFeatures JSONB,
 DateOpened  TIMESTAMPTZ
);

VenueFeatures JSONB オブジェクトの例を次に示します。

{
    "rating": 4.5,
    "capacity":"1500",
    "construction":"brick",
    "tags": [
        "multi-cuisine",
        "open-seating",
        "stage",
        "public address system"
    ]
}

既存のテーブルに JSONB 列を追加する、あるいは JSONB 列を削除する

次のように ALTER ステートメントを使用することで、JSONB 列の追加と削除ができます。

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

次のサンプルで示すのは、Spanner クライアントライブラリを使用して、VenueDetails という JSONB 列を Venues テーブルに追加する方法です。

C++

void JsonbAddColumn(google::cloud::spanner_admin::DatabaseAdminClient client,
                    google::cloud::spanner::Database const& database) {
  std::vector<std::string> statements = {
      R"""(
        ALTER TABLE Venues
            ADD COLUMN VenueDetails JSONB
      )""",
  };
  auto metadata =
      client.UpdateDatabaseDdl(database.FullName(), statements).get();
  if (!metadata) throw std::move(metadata).status();
  std::cout << "Added JSONB column to table Venues in database "
            << database.FullName() << "\nNew DDL:\n"
            << metadata->DebugString();
}

C#


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

public class AddJsonbColumnAsyncPostgresSample
{
    public async Task AddJsonbColumnAsyncPostgres(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string alterStatement = $"ALTER TABLE VenueDetails ADD COLUMN Details JSONB";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var ddlCmd = connection.CreateDdlCommand(alterStatement);
        await ddlCmd.ExecuteNonQueryAsync();
        Console.WriteLine($"Added the JSONB column named Details to VenueDetails table.");
    }
}

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"
)

// addJsonBColumn creates a column in the database of type JSONB
func addJsonBColumn(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("addJsonbColumn: 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 JSONB",
		},
	})
	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 AddJsonbColumnSample {

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

    addJsonbColumn(projectId, instanceId, databaseId);
  }

  static void addJsonbColumn(String projectId, String instanceId, String databaseId)
      throws InterruptedException, ExecutionException {
    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder()
            .setProjectId(projectId)
            .build()
            .getService();
        DatabaseAdminClient databaseAdminClient = spanner.createDatabaseAdminClient()) {
      // JSONB datatype is only supported with PostgreSQL-dialect databases.
      // 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 JSONB")).get();
      System.out.printf("Successfully added column `VenueDetails`%n");
    }
  }
}

Node.js

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

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

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

async function pgJsonbAddColumn() {
  // Gets a reference to a Cloud Spanner Database Admin Client object
  const databaseAdminClient = spanner.getDatabaseAdminClient();

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

  // Updates schema by adding a new table.
  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 jsonb column to table venues to database ${databaseId}.`,
  );
}
pgJsonbAddColumn();

PHP

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

/**
 * Add a JSONB column to a table present in a PG Spanner database.
 *
 * @param string $projectId The Google Cloud project ID.
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 * @param string $tableName The table in which the column needs to be added.
 */
function pg_add_jsonb_column(
    string $projectId,
    string $instanceId,
    string $databaseId,
    string $tableName = 'Venues'
): void {
    $databaseAdminClient = new DatabaseAdminClient();
    $databaseName = DatabaseAdminClient::databaseName($projectId, $instanceId, $databaseId);
    $statement = sprintf('ALTER TABLE %s ADD COLUMN VenueDetails JSONB', $tableName);
    $request = new UpdateDatabaseDdlRequest([
        'database' => $databaseName,
        'statements' => [$statement]
    ]);

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

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

    print(sprintf('Added column VenueDetails on table %s.', $tableName) . PHP_EOL);
}

Python

def add_jsonb_column(instance_id, database_id):
    """
    Alters Venues tables in the database adding a JSONB column.
    You can create the table by running the `create_table_with_datatypes`
    sample or by running this DDL statement against your database:
    CREATE TABLE Venues (
      VenueId         BIGINT NOT NULL,
      VenueName       character varying(100),
      VenueInfo       BYTEA,
      Capacity        BIGINT,
      OutdoorVenue    BOOL,
      PopularityScore FLOAT8,
      Revenue         NUMERIC,
      LastUpdateTime  SPANNER.COMMIT_TIMESTAMP NOT NULL,
      PRIMARY KEY (VenueId))
    """
    # 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 JSONB"],
    )

    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

require "google/cloud/spanner"

def spanner_postgresql_jsonb_add_column project_id:, instance_id:, database_id:
  # project_id  = "Your Google Cloud project ID"
  # instance_id = "Your Spanner instance ID"
  # database_id = "Your Spanner database ID"


  # Show how to add JSONB column
  db_admin_client = Google::Cloud::Spanner::Admin::Database.database_admin project: project_id

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

  add_column_query = "ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSONB"

  job = db_admin_client.update_database_ddl database: db_path,
                                            statements: [add_column_query]

  job.wait_until_done!

  if job.error?
    puts "Error while adding column. Code: #{job.error.code}. Message: #{job.error.message}"
    raise GRPC::BadStatus.new(job.error.code, job.error.message)
  end

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

JSONB データを変更する

JSONB 列は、他の列と同じように変更できます。

以下に例を示します。

UPDATE Venues SET VenueFeatures = '{"rating": 4.5, "tags":["multi-cuisine", "open-seating"] }'
  WHERE VenueId = 1;

次のサンプルで示すのは、Spanner クライアントライブラリを使用して JSONB データを更新する方法です。

C++

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

void JsonbUpdateData(google::cloud::spanner::Client client) {
  auto venue19_details = google::cloud::spanner::JsonB(R"""(
        {"rating": 9, "open": true}
      )""");
  // PG.JSONB takes the last value in the case of duplicate keys.
  auto venue4_details = google::cloud::spanner::JsonB(R"""(
        [
          {"name": null, "available": true},
          {"name": "room 2", "available": false, "name": "room 3"},
          {
            "main hall": {
              "description": "this is the biggest space",
              "size": 200
            }
          }
        ]
      )""");
  auto venue42_details = google::cloud::spanner::JsonB(R"""(
        {
          "name": null,
          "open": {"Monday": true, "Tuesday": false},
          "tags": ["large", "airy"]
        }
      )""");
  auto update_venues = google::cloud::spanner::InsertOrUpdateMutationBuilder(
                           "Venues", {"VenueId", "VenueDetails"})
                           .EmplaceRow(19, venue19_details)
                           .EmplaceRow(4, venue4_details)
                           .EmplaceRow(42, venue42_details)
                           .Build();
  auto commit_result =
      client.Commit(google::cloud::spanner::Mutations{update_venues});
  if (!commit_result) throw std::move(commit_result).status();
  std::cout << "Updated data.\n";
}

C#

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。


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

public class UpdateDataWithJsonbAsyncPostgresSample
{
    public async Task UpdateDataWithJsonbAsyncPostgres(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        List<VenueInformation> venueInformationList = new List<VenueInformation>
        {
            // If you are using .NET Core 3.1 or later, you can use System.Text.Json for serialization instead.
            new VenueInformation
            {
                VenueId = 19,
                Details = JsonConvert.SerializeObject(new
                {
                    rating = 9,
                    open = true,
                })
            },
            new VenueInformation
            {
                VenueId = 4,
                // In the case of repeated field names in the JSON, PostgreSQL JSONB will keep the value of the last field appearance.
                // For instance, in the following example, the value for name will be room 3.
                Details = @"
                {
                    ""name"": ""room 2"",
                    ""available"": false,
                    ""name"": ""room 3""
                }"
            },
            new VenueInformation
            {
                VenueId = 42,
                Details = 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(venueInformationList.Select(venue =>
        {
            // Update rows in the Venues table.
            using var cmd = connection.CreateUpdateCommand("VenueInformation", new SpannerParameterCollection
            {
                { "VenueId", SpannerDbType.Int64, venue.VenueId },
                { "Details", SpannerDbType.PgJsonb, venue.Details }
            });
            return cmd.ExecuteNonQueryAsync();
        }));
        Console.WriteLine("Data updated.");
    }

    public struct VenueInformation
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string Details { get; set; }
    }
}

Go

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。


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

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

// updateDataWithJsonBColumn updates database with JsonB type values
func updateDataWithJsonBColumn(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("updateDataWithJsonBColumn: 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.PGJsonB{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.PGJsonB{Value: VenueDetails{
		Rating: spanner.NullFloat64{Float64: 9, Valid: true},
		Open:   true,
	}, Valid: true}

	details_3 := spanner.PGJsonB{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

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

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 UpdateJsonbDataSample {

  static void updateJsonbData() {
    // 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));
      updateJsonbData(client);
    }
  }

  static void updateJsonbData(DatabaseClient client) {
    // PG JSONB takes the last value in the case of duplicate keys.
    // PG JSONB sorts first by key length and then lexicographically with
    // equivalent key length.
    client.write(
        ImmutableList.of(
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(4L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.pgJsonb(
                        "[{\"name\":\"room 1\",\"open\":true,\"name\":\"room 3\"},"
                            + "{\"name\":\"room 2\",\"open\":false}]"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(19L)
                .set("VenueDetails")
                .to(Value.pgJsonb("{\"rating\":9,\"open\":true}"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(42L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.pgJsonb(
                        "{\"name\":null,"
                            + "\"open\":{\"Monday\":true,\"Tuesday\":false},"
                            + "\"tags\":[\"large\",\"airy\"]}"))
                .build()));
    System.out.println("Venues successfully updated");
  }
}

Node.js

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

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

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

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

async function pgJsonbUpdateData() {
  // 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},
    },
    {
      VenueId: '4',
      // PG JSONB sorts first by key length and then lexicographically with equivalent key length
      // and takes the last value in the case of duplicate keys
      VenueDetails: `[
      {
        "name": null,
        "available": true
      },
      {
        "name": "room 2",
        "available": false,
        "name": "room 3"
      },
      {
        "main hall": {
          "description": "this is the biggest space",
          "size": 200
        }
      }
    ]`,
    },
    {
      VenueId: '42',
      VenueDetails: {
        name: null,
        open: {
          Monday: true,
          Tuesday: false,
        },
        tags: ['large', 'airy'],
      },
    },
  ];

  try {
    await venuesTable.update(data);
    console.log('Updated data.');
  } catch (err) {
    console.error('ERROR:', err);
  } finally {
    // Close the database when finished.
    await database.close();
  }
}
pgJsonbUpdateData();

PHP

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

use Google\Cloud\Spanner\SpannerClient;

/**
 * Insert/update data in a JSONB column in a Postgres table.
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 * @param string $tableName The table in which the data needs to be updated.
 */
function pg_jsonb_update_data(
    string $instanceId,
    string $databaseId,
    string $tableName = 'Venues'
): void {
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $database->insertOrUpdateBatch($tableName, [
        [
            'VenueId' => 1,
            'VenueDetails' => '{"rating": 9, "open": true}'
        ],
        [
            'VenueId' => 4,
            'VenueDetails' => '[
                {
                    "name": null,
                    "available": true
                },' .
                // PG JSONB sorts first by key length and then lexicographically with
                // equivalent key length and takes the last value in the case of duplicate keys
                '{
                    "name": "room 2",
                    "available": false,
                    "name": "room 3"
                },
                {
                    "main hall": {
                        "description": "this is the biggest space",
                        "size": 200
                    }
                }
            ]'
        ],
        [
            'VenueId' => 42,
            'VenueDetails' => $spanner->pgJsonb([
                'name' => null,
                'open' => [
                    'Monday' => true,
                    'Tuesday' => false
                ],
                'tags' => ['large', 'airy'],
            ])
        ]
    ]);

    print(sprintf('Inserted/updated 3 rows in table %s', $tableName) . PHP_EOL);
}

Python

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

def update_data_with_jsonb(instance_id, database_id):
    """Updates Venues tables in the database with the JSONB
    column.
    This updates the `VenueDetails` column which must be created before
    running this sample. You can add the column by running the
    `add_jsonb_column` sample or by running this DDL statement
     against your database:
        ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSONB
    """
    # 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)

    """
    PG JSONB takes the last value in the case of duplicate keys.
    PG JSONB sorts first by key length and then lexicographically with
    equivalent key length.
    """

    with database.batch() as batch:
        batch.update(
            table="Venues",
            columns=("VenueId", "VenueDetails"),
            values=[
                (
                    4,
                    JsonObject(
                        [
                            JsonObject({"name": None, "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

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

require "google/cloud/spanner"

def spanner_postgresql_jsonb_update_data project_id:, instance_id:, database_id:
  # project_id  = "Your Google Cloud project ID"
  # instance_id = "Your Spanner instance ID"
  # database_id = "Your Spanner database ID"

  # Insert JSONB data into table
  spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
  client  = spanner.client instance_id, database_id

  data = [
    {
      VenueId: "19",
      VenueDetails: { rating: 9, open: true }
    },
    {
      VenueId: "4",
      VenueDetails: [
        {
          name: null,
          open: true
        },
        {
          name: "room 2",
          open: false
        },
        {
          main_hall: {
            description: "this is the biggest space",
            size: 200
          }
        }
      ]
    },
    {
      VenueId: "42",
      VenueDetails: {
        name: null,
        open: {
          Monday: true,
          Tuesday: false
        },
        tags: ["large", "airy"]
      }
    }
  ]

  client.upsert "Venues", data
  puts "Inserted data into Venues table"
end

JSON データをインデックスに登録する

JSONB データでセカンダリインデックスと検索インデックスを使用すると、JSONB データのクエリを高速化できます。Spanner では、セカンダリインデックスのキーとして JSONB 型の列を使用することはできません。

セカンダリインデックスを使用する

セカンダリインデックスは、JSONB ドキュメント内のスカラー値に対してフィルタする場合に便利です。JSONB でセカンダリインデックスを使用するには、関連するスカラーデータを抽出して適切な SQL データ型にキャストする生成された列を作成します。こうすることで、この生成された列にセカンダリインデックスを作成できます。このインデックスにより、生成された列に対して実行される対象クエリが高速化されます。

次の例では、1,000 を超える収容人数の会場を見つけるためにデータベースが使用する VenuesByCapacity インデックスを作成します。Spanner は、すべての行を確認するのではなくインデックスを使用して関連する行を見つけるため、特に大規模なテーブルでクエリのパフォーマンスが向上します。

ALTER TABLE Venues (
ADD COLUMN VenueCapacity BIGINT GENERATED ALWAYS AS ((VenueFeatures->>'capacity')::BIGINT) VIRTUAL,
DateOpened TIMESTAMPTZ
);

CREATE INDEX VenuesByCapacity ON Venues(VenueCapacity);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE VenueCapacity > 1000;

検索インデックスを使用する

検索インデックスは、動的または多様な JSONB ドキュメントに対してクエリを実行する場合に便利です。セカンダリインデックスとは異なり、JSONB 列に保存されている任意の JSONB ドキュメントに対して検索インデックスを作成できます。検索インデックスは、JSON ドキュメント間の相違、異なる行での相違、時間の経過に伴う変化に自動的に適応します。

次の例では、サイズや営業スケジュールといった特定の詳細情報を持つ会場をデータベースが見つけるために使用する VenuesByVenueDetails 検索インデックスを作成します。Spanner は、すべての行を確認するのではなくインデックスを使用して関連する行を見つけるため、特に大規模なテーブルでクエリのパフォーマンスが向上します。

ALTER TABLE Venues
ADD COLUMN VenueDetails_Tokens spanner.tokenlist
  GENERATED ALWAYS AS (spanner.tokenize_jsonb(VenueDetails)) VIRTUAL HIDDEN;

CREATE SEARCH INDEX VenuesByVenueDetails
ON Venues (VenueDetails_Tokens);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE VenueDetails @> '{"labels": ["large"], "open": {"Friday": true}}'::jsonb;

詳細については、JSON 検索インデックスをご覧ください。

JSONB データのクエリを行う

基盤となるフィールドの値に基づいて JSONB 列にクエリできます。次の例では、Venues から VenueId と VenueName を抽出します。ここで VenueFeatures には 3.5 より大きい rating の値があります。

SELECT VenueId, VenueName
FROM Venues
WHERE (VenueFeatures->>'rating')::FLOAT8 > 3.5;

次のサンプルで示すのは、Spanner クライアントライブラリを使用して JSONB データにクエリする方法です。

C++

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

void JsonbQueryWithParameter(google::cloud::spanner::Client client) {
  auto sql = google::cloud::spanner::SqlStatement(
      "SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues"
      "  WHERE CAST(VenueDetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1",
      {{"p1", google::cloud::spanner::Value(2)}});
  using RowType =
      std::tuple<std::int64_t, absl::optional<google::cloud::spanner::JsonB>>;
  auto rows = client.ExecuteQuery(std::move(sql));
  for (auto& row : google::cloud::spanner::StreamOf<RowType>(rows)) {
    if (!row) throw std::move(row).status();
    std::cout << "VenueId: " << std::get<0>(*row) << ", ";
    std::cout << "Details: " << std::string(std::get<1>(*row).value()) << "\n";
  }
}

C#

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。


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

public class QueryJsonbDataUsingParameterAsyncPostgresSample
{
    public async Task<List<VenueInformation>> QueryJsonbDataUsingParameterAsyncPostgres(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        // Get all the venues with a rating greater than 2.
        /* Details is a column of type JSONB. Some of the data persisted in the Details column has the following structure:
           [{
                 "name": "string",
                 "available": true,
                 "rating": int // This field is optional.
           }] */
        using var command = connection.CreateSelectCommand(
            "SELECT venueid, details FROM VenueInformation WHERE CAST(details ->> 'rating' AS INTEGER) > $1",
            new SpannerParameterCollection
            {
                { "p1", SpannerDbType.Int64, 2 }
            });
        var venues = new List<VenueInformation>();
        using var reader = await command.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            venues.Add(new VenueInformation
            {
                VenueId = reader.GetFieldValue<int>("venueid"),
                Details = reader.GetFieldValue<string>("details")
            });
        }
        return venues;
    }

    public struct VenueInformation
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string Details { get; set; }
    }
}

Go

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。


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

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

// queryWithJsonBParameter queries data on the JSON type column of the database
func queryWithJsonBParameter(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("queryWithJsonBParameter: 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 CAST(venuedetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1`,
		Params: map[string]interface{}{
			"p1": 2,
		},
	}
	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.PGJsonB
		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

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

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 QueryWithJsonbParameterSample {

  static void queryWithJsonbParameter() {
    // 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));
      queryWithJsonbParameter(client);
    }
  }

  static void queryWithJsonbParameter(DatabaseClient client) {
    int rating = 2;
    Statement statement =
        Statement.newBuilder(
                "SELECT VenueId, VenueDetails\n"
                    + "FROM Venues\n"
                    + "WHERE CAST(venuedetails ->> 'rating' "
                    + "AS INTEGER) > $1")
            .bind("p1")
            .to(Value.int64(rating))
            .build();
    try (ResultSet resultSet = client.singleUse().executeQuery(statement)) {
      while (resultSet.next()) {
        System.out.printf(
            "VenueId: %s, VenueDetails: %s%n",
            resultSet.getLong("venueid"), resultSet.getPgJsonb("venuedetails"));
      }
    }
  }
}

Node.js

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

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

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

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

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

  const select_query = {
    sql: `SELECT venueid, venuedetails FROM Venues
        WHERE CAST(venuedetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1`,
    params: {
      p1: 2,
    },
    types: {
      p1: 'int64',
    },
    json: true,
  };

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

    rows.forEach(row => {
      console.log(
        `VenueId: ${row.venueid}, Details: ${JSON.stringify(
          row.venuedetails,
        )}`,
      );
    });
  } finally {
    // Close the database when finished.
    await database.close();
  }
}
pgJsonbDataType();

PHP

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。


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

/**
 * Query data to a jsonb column in a PostgreSQL table.
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 * @param string $tableName The table from which the data needs to be queried.
 */
function pg_jsonb_query_parameter(
    string $instanceId,
    string $databaseId,
    string $tableName = 'Venues'
): void {
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $results = $database->execute(
        sprintf('SELECT venueid, venuedetails FROM %s', $tableName) .
        " WHERE CAST(venuedetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1",
        [
        'parameters' => [
            'p1' => 2
        ],
        'types' => [
            'p1' => Database::TYPE_INT64
        ]
    ]);

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

Python

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

def query_data_with_jsonb_parameter(instance_id, database_id):
    """Queries sample data using SQL with a JSONB parameter."""
    # 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)

    param = {"p1": 2}
    param_type = {"p1": param_types.INT64}

    with database.snapshot() as snapshot:
        results = snapshot.execute_sql(
            "SELECT venueid, venuedetails FROM Venues"
            + " WHERE CAST(venuedetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1",
            params=param,
            param_types=param_type,
        )

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

Ruby

Spanner 用のクライアントライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアントライブラリをご覧ください。

require "google/cloud/spanner"

def spanner_postgresql_jsonb_query_parameter project_id:, instance_id:, database_id:
  # project_id  = "Your Google Cloud project ID"
  # instance_id = "Your Spanner instance ID"
  # database_id = "Your Spanner database ID"
  spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
  client  = spanner.client instance_id, database_id

  sql_query = <<~QUERY
    SELECT venueid, venuedetails
    FROM Venues
    WHERE CAST(venuedetails ->> 'rating' AS INTEGER) > $1
  QUERY

  # pass parameterized query's params represented by position
  results = client.execute sql_query, params: { p1: 5 }
  puts results.rows.first

  # Read JSONB value from table
  results = client.read "Venues", [:VenueId, :VenueDetails], keys: 19
  puts results.rows.first
end

サポートされていない PostgreSQL JSONB 機能

次のオープンソース PostgreSQL JSONB 機能は、Spanner JSONB ではサポートされていません。

並べ替え、比較、集計
PrimaryKey と ForeignKey
GIN インデックスを含むインデックス処理。代わりに Spanner 検索インデックスを使用できます。これにより、GIN インデックスと同じ JSONB オペレーションが高速化されます。詳細については、JSON データをインデックスに登録するをご覧ください。
JSONB 列の他のデータ型への変換、または他のデータ型からの変換
PostgreSQL ワイヤプロトコルを使用するツールでの、型なしの JSONB パラメータでパラメータ化されたクエリの使用
クエリエンジンでの強制変換。オープンソースの PostgreSQL とは異なり、JSONB からテキストへの暗黙的な強制変換はサポートされていません。関数シグネチャを一致させるには、JSONB 型からの明示的なキャストを使用する必要があります。次に例を示します。
```
    SELECT concat('abc'::text,  '{"key1":1}'::jsonb);  -- Returns error
    SELECT concat('abc'::text, CAST('{"key1":1}'::jsonb AS TEXT));  -- This works
    SELECT 3 + CAST('5'::jsonb AS INTEGER); -- This works
```

JSONB データの操作 コレクションでコンテンツを整理 必要に応じて、コンテンツの保存と分類を行います。

仕様

制限事項

JSONB 列があるテーブルを作成する

既存のテーブルに JSONB 列を追加する、あるいは JSONB 列を削除する

C++

C#

Go

Java

Node.js

PHP

Python

Ruby

JSONB データを変更する

C++

C#

Go

Java

Node.js

PHP

Python

Ruby

JSON データをインデックスに登録する

セカンダリ インデックスを使用する

検索インデックスを使用する

JSONB データのクエリを行う

C++

C#

Go

Java

Node.js

PHP

Python

Ruby

サポートされていない PostgreSQL JSONB 機能

JSONB データの操作

セカンダリインデックスを使用する