Specificare colonne nidificate e ripetute negli schemi delle tabelle

Questa pagina descrive come definire uno schema di tabella con colonne nidificate e ripetute in BigQuery. Per una panoramica degli schemi delle tabelle, consulta Specifica di uno schema.

Definisci colonne nidificate e ripetute

Per creare una colonna con dati nidificati, imposta il tipo di dati della colonna su RECORD nello schema. È possibile accedere a un RECORD come tipo STRUCT in GoogleSQL. Un STRUCT è un contenitore di campi ordinati.

Per creare una colonna con dati ripetuti, imposta la modalità della colonna su REPEATED nello schema. È possibile accedere a un campo ripetuto come tipo ARRAY in GoogleSQL.

Una colonna RECORD può avere la modalità REPEATED, che è rappresentata come un array di tipi STRUCT. Inoltre, un campo all'interno di un record può essere ripetuto, il che è rappresentato come un STRUCT che contiene un ARRAY. Un array non può contenere direttamente un altro array. Per saperne di più, consulta la sezione Dichiarare un tipo di ARRAY.

Limitazioni

Gli schemi nidificati e ripetuti sono soggetti alle seguenti limitazioni:

Uno schema non può contenere più di 15 livelli di tipi RECORD nidificati.

Le colonne di tipo RECORD possono contenere tipi RECORD nidificati, chiamati anche record secondari.

Il limite massimo di profondità di annidamento è di 15 livelli. Questo limite è indipendente dal fatto che i RECORD siano scalari o basati su array (ripetuti).

Il tipo RECORD non è compatibile con UNION, INTERSECT, EXCEPT DISTINCT e SELECT DISTINCT.

Schema di esempio

L'esempio seguente mostra dati nidificati e ripetuti di esempio. Questa tabella contiene informazioni sulle persone. È composto dai seguenti campi:

• id
• first_name
• last_name
• dob (data di nascita)
• addresses (un campo nidificato e ripetuto)
  • addresses.status (attuale o precedente)
  • addresses.address
  • addresses.city
  • addresses.state
  • addresses.zip
  • addresses.numberOfYears (anni all'indirizzo)

Il file di dati JSON avrebbe il seguente aspetto. Nota che la colonna degli indirizzi contiene un array di valori (indicato da [ ]). I più indirizzi nell'array sono i dati ripetuti. I più campi all'interno di ogni indirizzo sono i dati nidificati.

{"id":"1","first_name":"John","last_name":"Doe","dob":"1968-01-22","addresses":[{"status":"current","address":"123 First Avenue","city":"Seattle","state":"WA","zip":"11111","numberOfYears":"1"},{"status":"previous","address":"456 Main Street","city":"Portland","state":"OR","zip":"22222","numberOfYears":"5"}]}
{"id":"2","first_name":"Jane","last_name":"Doe","dob":"1980-10-16","addresses":[{"status":"current","address":"789 Any Avenue","city":"New York","state":"NY","zip":"33333","numberOfYears":"2"},{"status":"previous","address":"321 Main Street","city":"Hoboken","state":"NJ","zip":"44444","numberOfYears":"3"}]}

Lo schema di questa tabella è il seguente:

[
    {
        "name": "id",
        "type": "STRING",
        "mode": "NULLABLE"
    },
    {
        "name": "first_name",
        "type": "STRING",
        "mode": "NULLABLE"
    },
    {
        "name": "last_name",
        "type": "STRING",
        "mode": "NULLABLE"
    },
    {
        "name": "dob",
        "type": "DATE",
        "mode": "NULLABLE"
    },
    {
        "name": "addresses",
        "type": "RECORD",
        "mode": "REPEATED",
        "fields": [
            {
                "name": "status",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            },
            {
                "name": "address",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            },
            {
                "name": "city",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            },
            {
                "name": "state",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            },
            {
                "name": "zip",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            },
            {
                "name": "numberOfYears",
                "type": "STRING",
                "mode": "NULLABLE"
            }
        ]
    }
]

Specifica delle colonne nidificate e ripetute nell'esempio

Per creare una nuova tabella con le colonne nidificate e ripetute precedenti, seleziona una delle seguenti opzioni:

Console

Specifica la colonna nidificata e ripetuta addresses:

1. Nella console Google Cloud , apri la pagina BigQuery.

   Vai a BigQuery

2. Nel riquadro Spazio di esplorazione, espandi il progetto e seleziona un set di dati.

3. Nel riquadro dei dettagli, fai clic su Crea tabella.

4. Nella pagina Crea tabella, specifica i seguenti dettagli:

   • Per Origine, seleziona Tabella vuota nel campo Crea tabella da.

   • Nella sezione Destinazione, specifica i seguenti campi:

     • Per Set di dati, seleziona il set di dati in cui vuoi creare la tabella.
     • In Tabella, inserisci il nome della tabella che vuoi creare.

   • Per Schema, fai clic su Aggiungi campo e inserisci il seguente schema della tabella:

     • In Nome campo, inserisci addresses.
     • Per Tipo, seleziona RECORD.
     • Per Modalità, scegli REPEATED.

     • Specifica i seguenti campi per un campo nidificato:

       • Nel campo Nome campo, inserisci status.
       • In Tipo, scegli STRING.
       • In Mode, lascia il valore impostato su NULLABLE.

       • Fai clic su Aggiungi campo per aggiungere i seguenti campi:

         Nome campo	Tipo	Modalità
         address	STRING	NULLABLE
         city	STRING	NULLABLE
         state	STRING	NULLABLE
         zip	STRING	NULLABLE
         numberOfYears	STRING	NULLABLE

       In alternativa, fai clic su Modifica come testo e specifica lo schema come array JSON.

SQL

Utilizza l'istruzione CREATE TABLE. Specifica lo schema utilizzando l'opzione colonna:

1. Nella console Google Cloud , vai alla pagina BigQuery.

   Vai a BigQuery

2. Nell'editor di query, inserisci la seguente istruzione:

   CREATE TABLE IF NOT EXISTS mydataset.mytable (
     id STRING,
     first_name STRING,
     last_name STRING,
     dob DATE,
     addresses
       ARRAY<
         STRUCT<
           status STRING,
           address STRING,
           city STRING,
           state STRING,
           zip STRING,
           numberOfYears STRING>>
   ) OPTIONS (
       description = 'Example name and addresses table');

3. Fai clic su Esegui.

Per maggiori informazioni su come eseguire le query, consulta Eseguire una query interattiva.

bq

Per specificare la colonna addresses nidificata e ripetuta in un file di schema JSON, utilizza un editor di testo per creare un nuovo file. Incolla la definizione dello schema di esempio mostrata sopra.

Dopo aver creato il file dello schema JSON, puoi fornirlo tramite lo strumento a riga di comando bq. Per ulteriori informazioni, vedi Utilizzo di un file di schema JSON.

Vai

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Go nella guida rapida di BigQuery per l'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API BigQuery Go.

Per eseguire l'autenticazione in BigQuery, configura le Credenziali predefinite dell'applicazione. Per saperne di più, vedi Configurare l'autenticazione per le librerie client.

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

// createTableComplexSchema demonstrates creating a BigQuery table and specifying a complex schema that includes
// an array of Struct types.
func createTableComplexSchema(w io.Writer, projectID, datasetID, tableID string) error {
	// projectID := "my-project-id"
	// datasetID := "mydatasetid"
	// tableID := "mytableid"
	ctx := context.Background()

	client, err := bigquery.NewClient(ctx, projectID)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("bigquery.NewClient: %v", err)
	}
	defer client.Close()

	sampleSchema := bigquery.Schema{
		{Name: "id", Type: bigquery.StringFieldType},
		{Name: "first_name", Type: bigquery.StringFieldType},
		{Name: "last_name", Type: bigquery.StringFieldType},
		{Name: "dob", Type: bigquery.DateFieldType},
		{Name: "addresses",
			Type:     bigquery.RecordFieldType,
			Repeated: true,
			Schema: bigquery.Schema{
				{Name: "status", Type: bigquery.StringFieldType},
				{Name: "address", Type: bigquery.StringFieldType},
				{Name: "city", Type: bigquery.StringFieldType},
				{Name: "state", Type: bigquery.StringFieldType},
				{Name: "zip", Type: bigquery.StringFieldType},
				{Name: "numberOfYears", Type: bigquery.StringFieldType},
			}},
	}

	metaData := &bigquery.TableMetadata{
		Schema: sampleSchema,
	}
	tableRef := client.Dataset(datasetID).Table(tableID)
	if err := tableRef.Create(ctx, metaData); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "created table %s\n", tableRef.FullyQualifiedName())
	return nil
}

Java

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Java nella guida rapida di BigQuery per l'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API BigQuery Java.

Per eseguire l'autenticazione in BigQuery, configura le Credenziali predefinite dell'applicazione. Per saperne di più, vedi Configurare l'autenticazione per le librerie client.

import com.google.cloud.bigquery.BigQuery;
import com.google.cloud.bigquery.BigQueryException;
import com.google.cloud.bigquery.BigQueryOptions;
import com.google.cloud.bigquery.Field;
import com.google.cloud.bigquery.Field.Mode;
import com.google.cloud.bigquery.Schema;
import com.google.cloud.bigquery.StandardSQLTypeName;
import com.google.cloud.bigquery.StandardTableDefinition;
import com.google.cloud.bigquery.TableDefinition;
import com.google.cloud.bigquery.TableId;
import com.google.cloud.bigquery.TableInfo;

public class NestedRepeatedSchema {

  public static void runNestedRepeatedSchema() {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String datasetName = "MY_DATASET_NAME";
    String tableName = "MY_TABLE_NAME";
    createTableWithNestedRepeatedSchema(datasetName, tableName);
  }

  public static void createTableWithNestedRepeatedSchema(String datasetName, String tableName) {
    try {
      // Initialize client that will be used to send requests. This client only needs to be created
      // once, and can be reused for multiple requests.
      BigQuery bigquery = BigQueryOptions.getDefaultInstance().getService();

      TableId tableId = TableId.of(datasetName, tableName);

      Schema schema =
          Schema.of(
              Field.of("id", StandardSQLTypeName.STRING),
              Field.of("first_name", StandardSQLTypeName.STRING),
              Field.of("last_name", StandardSQLTypeName.STRING),
              Field.of("dob", StandardSQLTypeName.DATE),
              // create the nested and repeated field
              Field.newBuilder(
                      "addresses",
                      StandardSQLTypeName.STRUCT,
                      Field.of("status", StandardSQLTypeName.STRING),
                      Field.of("address", StandardSQLTypeName.STRING),
                      Field.of("city", StandardSQLTypeName.STRING),
                      Field.of("state", StandardSQLTypeName.STRING),
                      Field.of("zip", StandardSQLTypeName.STRING),
                      Field.of("numberOfYears", StandardSQLTypeName.STRING))
                  .setMode(Mode.REPEATED)
                  .build());

      TableDefinition tableDefinition = StandardTableDefinition.of(schema);
      TableInfo tableInfo = TableInfo.newBuilder(tableId, tableDefinition).build();

      bigquery.create(tableInfo);
      System.out.println("Table with nested and repeated schema created successfully");
    } catch (BigQueryException e) {
      System.out.println("Table was not created. \n" + e.toString());
    }
  }
}

Node.js

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Node.js nella guida rapida di BigQuery per l'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API BigQuery Node.js.

Per eseguire l'autenticazione in BigQuery, configura le Credenziali predefinite dell'applicazione. Per saperne di più, vedi Configurare l'autenticazione per le librerie client.

// Import the Google Cloud client library and create a client
const {BigQuery} = require('@google-cloud/bigquery');
const bigquery = new BigQuery();

async function nestedRepeatedSchema() {
  // Creates a new table named "my_table" in "my_dataset"
  // with nested and repeated columns in schema.

  /**
   * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
   */
  // const datasetId = "my_dataset";
  // const tableId = "my_table";
  // const schema = [
  //   {name: 'Name', type: 'STRING', mode: 'REQUIRED'},
  //   {
  //     name: 'Addresses',
  //     type: 'RECORD',
  //     mode: 'REPEATED',
  //     fields: [
  //       {name: 'Address', type: 'STRING'},
  //       {name: 'City', type: 'STRING'},
  //       {name: 'State', type: 'STRING'},
  //       {name: 'Zip', type: 'STRING'},
  //     ],
  //   },
  // ];

  // For all options, see https://cloud.google.com/bigquery/docs/reference/v2/tables#resource
  const options = {
    schema: schema,
    location: 'US',
  };

  // Create a new table in the dataset
  const [table] = await bigquery
    .dataset(datasetId)
    .createTable(tableId, options);

  console.log(`Table ${table.id} created.`);
}

Python

Prima di provare questo esempio, segui le istruzioni di configurazione di Python nella guida rapida di BigQuery per l'utilizzo delle librerie client. Per saperne di più, consulta la documentazione di riferimento dell'API BigQuery Python.

Per eseguire l'autenticazione in BigQuery, configura le Credenziali predefinite dell'applicazione. Per saperne di più, vedi Configurare l'autenticazione per le librerie client.

from google.cloud import bigquery

client = bigquery.Client()

# TODO(dev): Change table_id to the full name of the table you want to create.
table_id = "your-project.your_dataset.your_table_name"

schema = [
    bigquery.SchemaField("id", "STRING", mode="NULLABLE"),
    bigquery.SchemaField("first_name", "STRING", mode="NULLABLE"),
    bigquery.SchemaField("last_name", "STRING", mode="NULLABLE"),
    bigquery.SchemaField("dob", "DATE", mode="NULLABLE"),
    bigquery.SchemaField(
        "addresses",
        "RECORD",
        mode="REPEATED",
        fields=[
            bigquery.SchemaField("status", "STRING", mode="NULLABLE"),
            bigquery.SchemaField("address", "STRING", mode="NULLABLE"),
            bigquery.SchemaField("city", "STRING", mode="NULLABLE"),
            bigquery.SchemaField("state", "STRING", mode="NULLABLE"),
            bigquery.SchemaField("zip", "STRING", mode="NULLABLE"),
            bigquery.SchemaField("numberOfYears", "STRING", mode="NULLABLE"),
        ],
    ),
]
table = bigquery.Table(table_id, schema=schema)
table = client.create_table(table)  # API request

print(f"Created table {table.project}.{table.dataset_id}.{table.table_id}.")

Inserisci i dati nelle colonne nidificate nell'esempio

Utilizza le seguenti query per inserire record di dati nidificati in tabelle con colonne di tipo di dati RECORD.

Esempio 1

INSERT INTO mydataset.mytable (id,
first_name,
last_name,
dob,
addresses) values ("1","Johnny","Dawn","1969-01-22",
    ARRAY<
      STRUCT<
        status STRING,
        address STRING,
        city STRING,
        state STRING,
        zip STRING,
        numberOfYears STRING>>
      [("current","123 First Avenue","Seattle","WA","11111","1")])

Esempio 2

INSERT INTO mydataset.mytable (id,
first_name,
last_name,
dob,
addresses) values ("1","Johnny","Dawn","1969-01-22",[("current","123 First Avenue","Seattle","WA","11111","1")])

Eseguire query su colonne nidificate e ripetute

Per selezionare il valore di un ARRAY in una posizione specifica, utilizza un operatore di indice di array. Per accedere agli elementi in un STRUCT, utilizza l'operatore punto. Il seguente esempio seleziona il nome, il cognome e il primo indirizzo elencati nel campo addresses:

SELECT
  first_name,
  last_name,
  addresses[offset(0)].address
FROM
  mydataset.mytable;

Il risultato è il seguente:

+------------+-----------+------------------+
| first_name | last_name | address          |
+------------+-----------+------------------+
| John       | Doe       | 123 First Avenue |
| Jane       | Doe       | 789 Any Avenue   |
+------------+-----------+------------------+

Per estrarre tutti gli elementi di un ARRAY, utilizza l'operatore UNNEST con un CROSS JOIN. Il seguente esempio seleziona nome, cognome, indirizzo e stato per tutti gli indirizzi non situati a New York:

SELECT
  first_name,
  last_name,
  a.address,
  a.state
FROM
  mydataset.mytable CROSS JOIN UNNEST(addresses) AS a
WHERE
  a.state != 'NY';

Il risultato è il seguente:

+------------+-----------+------------------+-------+
| first_name | last_name | address          | state |
+------------+-----------+------------------+-------+
| John       | Doe       | 123 First Avenue | WA    |
| John       | Doe       | 456 Main Street  | OR    |
| Jane       | Doe       | 321 Main Street  | NJ    |
+------------+-----------+------------------+-------+

Modificare colonne nidificate e ripetute

Dopo aver aggiunto una colonna nidificata o una colonna nidificata e ripetuta alla definizione dello schema di una tabella, puoi modificare la colonna come faresti con qualsiasi altro tipo di colonna. BigQuery supporta in modo nativo diverse modifiche dello schema, ad esempio l'aggiunta di un nuovo campo nidificato a un record o l'allentamento della modalità di un campo nidificato. Per maggiori informazioni, vedi Modifica degli schemi delle tabelle.

Quando utilizzare colonne nidificate e ripetute

BigQuery offre prestazioni migliori quando i dati sono denormalizzati. Anziché preservare uno schema relazionale come uno schema a stella o a fiocco di neve, denormalizza i dati e sfrutta le colonne nidificate e ripetute. Le colonne nidificate e ripetute possono mantenere le relazioni senza l'impatto sulle prestazioni della conservazione di uno schema relazionale (normalizzato).

Ad esempio, un database relazionale utilizzato per monitorare i libri della biblioteca probabilmente manterrà tutte le informazioni sull'autore in una tabella separata. Una chiave come author_id verrebbe utilizzata per collegare il libro agli autori.

In BigQuery, puoi conservare la relazione tra libro e autore senza creare una tabella separata per l'autore. Invece, crei una colonna autore e nidifichi al suo interno campi come nome, cognome, data di nascita e così via. Se un libro ha più autori, puoi ripetere la colonna dell'autore nidificata.

Supponiamo di avere la seguente tabella mydataset.books:

+------------------+------------+-----------+
| title            | author_ids | num_pages |
+------------------+------------+-----------+
| Example Book One | [123, 789] | 487       |
| Example Book Two | [456]      | 89        |
+------------------+------------+-----------+

Hai anche la seguente tabella, mydataset.authors, con informazioni complete per ogni ID autore:

+-----------+-------------+---------------+
| author_id | author_name | date_of_birth |
+-----------+-------------+---------------+
| 123       | Alex        | 01-01-1960    |
| 456       | Rosario     | 01-01-1970    |
| 789       | Kim         | 01-01-1980    |
+-----------+-------------+---------------+

Se le tabelle sono di grandi dimensioni, l'unione regolare potrebbe richiedere molte risorse. A seconda della situazione, potrebbe essere utile creare una singola tabella contenente tutte le informazioni:

CREATE TABLE mydataset.denormalized_books(
  title STRING,
  authors ARRAY<STRUCT<id INT64, name STRING, date_of_birth STRING>>,
  num_pages INT64)
AS (
  SELECT
    title,
    ARRAY_AGG(STRUCT(author_id, author_name, date_of_birth)) AS authors,
    ANY_VALUE(num_pages)
  FROM
    mydataset.books,
    UNNEST(author_ids) id
  JOIN
    mydataset.authors
    ON
      id = author_id
  GROUP BY
    title
);

La tabella risultante sarà simile alla seguente:

+------------------+-------------------------------+-----------+
| title            | authors                       | num_pages |
+------------------+-------------------------------+-----------+
| Example Book One | [{123, Alex, 01-01-1960},     | 487       |
|                  |  {789, Kim, 01-01-1980}]      |           |
| Example Book Two | [{456, Rosario, 01-01-1970}]  | 89        |
+------------------+-------------------------------+-----------+

BigQuery supporta il caricamento di dati nidificati e ripetuti da formati di origine che supportano schemi basati su oggetti, come file JSON, file Avro, file di esportazione Firestore e file di esportazione Datastore.

Rimuovere i record duplicati in una tabella

La seguente query utilizza la funzione row_number() per identificare i record duplicati che hanno gli stessi valori per last_name e first_name negli esempi utilizzati e li ordina in base a dob:

CREATE OR REPLACE TABLE mydataset.mytable AS (
  SELECT * except(row_num) FROM (
    SELECT *,
    row_number() over (partition by last_name, first_name order by dob) row_num
    FROM
    mydataset.mytable) temp_table
  WHERE row_num=1
)

Sicurezza delle tabelle

Per controllare l'accesso alle tabelle in BigQuery, vedi Controllare l'accesso alle risorse con IAM.

Passaggi successivi

• Per inserire e aggiornare righe con colonne nidificate e ripetute, consulta la sezione Sintassi Data Manipulation Language (DML).