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Erste Schritte mit Spanner in C#

Lernziele

In dieser Anleitung werden Sie durch die folgenden Schritte mit Spanner geführt Clientbibliothek für C#:

Spanner-Instanz und ‑Datenbank erstellen
SQL-Abfragen für Daten in der Datenbank schreiben, lesen und ausführen
Datenbankschema aktualisieren
Daten mit einer Lese-Schreib-Transaktion aktualisieren
Sekundären Index für die Datenbank hinzufügen
Mit dem Index Daten lesen und SQL-Abfragen ausführen
Daten über eine schreibgeschützte Transaktion abrufen

Kosten

In dieser Anleitung wird Spanner verwendet, eine kostenpflichtige Komponente von Google Cloud. Informationen zu den Kosten für die Verwendung von Spanner finden Sie unter Preise.

Hinweis

Führen Sie die unter Einrichten beschriebenen Schritte aus, die das Erstellen und Festlegen eines standardmäßigen Google Cloud-Projekts, das Aktivieren der Rechnungsstellung, das Aktivieren der Cloud Spanner API und das Einrichten von OAuth 2.0 umfassen, um Anmeldedaten für die Authentifizierung für die Verwendung der Cloud Spanner API zu erhalten.

Sie müssen insbesondere gcloud auth application-default login ausführen, um die lokale Entwicklungsumgebung mit Anmeldedaten für die Authentifizierung einzurichten.

Lokale C#-Umgebung vorbereiten

Legen Sie die Umgebungsvariable GOOGLE_PROJECT_ID auf Ihre Google Cloud-Projekt-ID fest.
1. Legen Sie zuerst GOOGLE_PROJECT_ID für die aktuelle PowerShell-Sitzung fest:
```
$env:GOOGLE_PROJECT_ID = "MY_PROJECT_ID"
```
2. Legen Sie dann GOOGLE_PROJECT_ID für alle Prozesse fest, die nach diesem Befehl erstellt wurden:
```
[Environment]::SetEnvironmentVariable("GOOGLE_PROJECT_ID", "MY_PROJECT_ID", "User")
```
Laden Sie die Anmeldedaten herunter.
1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Anmeldedaten auf.
  
  Zur Seite "Domainbestätigung"
2. Klicken Sie auf Anmeldedaten erstellen und wählen Sie Dienstkontoschlüssel aus.
3. Wählen Sie unter "Dienstkonto" Standardmäßiges Compute Engine-Dienstkonto aus und behalten Sie die Auswahl von JSON unter "Schlüsseltyp" bei. Klicken Sie auf Erstellen. Es wird eine JSON-Datei auf den Computer heruntergeladen.
Richten Sie die Anmeldedaten ein. Führen Sie für die Datei FILENAME.json, die sich auf dem Laufwerk C im Verzeichnis "Downloads" von CURRENT_USER befindet, folgende Befehle aus, damit GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS auf den JSON-Schlüssel verweist:
1. Legen Sie zuerst GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS für diese PowerShell-Sitzung fest:
```
$env:GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS = "C:\Users\CURRENT_USER\Downloads\FILENAME.json"
```
2. Legen Sie dann GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS für alle Prozesse fest, die nach diesem Befehl erstellt werden:
```
[Environment]::SetEnvironmentVariable("GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS", "C:\Users\CURRENT_USER\Downloads\FILENAME.json", "User")
```
Klonen Sie das Repository der Beispiel-App auf Ihren lokalen Computer:
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/dotnet-docs-samples
```
Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.
Öffnen Sie Spanner.sln im Verzeichnis dotnet-docs-samples\spanner\api des heruntergeladenen Repositorys mit Visual Studio 2017 oder höher und erstellen Sie den zugehörigen Build.
Wechseln Sie im heruntergeladenen Repository in das Verzeichnis, das die kompilierte Anwendung enthält. Beispiel:
```
cd dotnet-docs-samples\spanner\api\Spanner
```

Instanz erstellen

Wenn Sie Spanner zum ersten Mal verwenden, müssen Sie eine Instanz erstellen. Dies ist eine Zuweisung von Ressourcen, die von Spanner-Datenbanken verwendet werden. Wenn Sie eine Instanz erstellen, müssen Sie eine Instanzkonfiguration auswählen. Abhängig davon werden der Speicherort Ihrer Daten sowie die Anzahl der zu verwendenden Knoten festgelegt. Anhand der Knotenanzahl wird dann die Menge der Bereitstellungs- und Speicherressourcen in Ihrer Instanz festgelegt.

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um eine Spanner-Instanz in der Region us-central1 mit nur einem Knoten zu erstellen:

gcloud spanner instances create test-instance --config=regional-us-central1 `
    --description="Test Instance" --nodes=1

Dadurch wird eine Instanz mit diesen Properties erstellt:

Instanz-ID test-instance
Anzeigename Test Instance
Instanzkonfiguration regional-us-central1 – Bei regionalen Konfigurationen werden Daten in nur einer Region gespeichert, während sie bei multiregionalen Konfigurationen auf mehrere Regionen verteilt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Instanzen.)
Knotenanzahl 1 – node_count entspricht der Anzahl der Bereitstellungs- und Speicherressourcen in der Instanz, die für Datenbanken zur Verfügung stehen. Weitere Informationen finden Sie unter Knoten und Verarbeitungseinheiten.)

Hier sollten Sie dies sehen:

Creating instance...done.

Beispieldateien ansehen

Das Beispiel-Repository enthält ein Beispiel für die Verwendung von Spanner mit C#.

Sehen Sie sich das Spanner .NET GitHub-Repository an. Hier erfahren Sie, wie Sie eine Datenbank erstellen und ein Datenbankschema ändern. Für die Daten wird das auf der Seite Schema und Datenmodell angezeigte Beispielschema verwendet.

Datenbank erstellen

Erstellen Sie eine Datenbank mit dem Namen example-db in der Instanz test-instance, indem Sie Folgendes in der Befehlszeile ausführen:

dotnet run createSampleDatabase $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie dies sehen:

Created sample database example-db on instance test-instance

Mit dem folgenden Code werden eine Datenbank und zwei Tabellen in der Datenbank erstellt.


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

public class CreateDatabaseAsyncSample
{
    public async Task CreateDatabaseAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        var createDatabase = $"CREATE DATABASE `{databaseId}`";
        // Define create table statement for table #1.
        var createSingersTable =
        @"CREATE TABLE Singers (
                     SingerId INT64 NOT NULL,
                     FirstName STRING(1024),
                     LastName STRING(1024),
                     ComposerInfo BYTES(MAX),
                     FullName STRING(2048) AS (ARRAY_TO_STRING([FirstName, LastName], "" "")) STORED
                 ) PRIMARY KEY (SingerId)";
        // Define create table statement for table #2.
        var createAlbumsTable =
        @"CREATE TABLE Albums (
                     SingerId INT64 NOT NULL,
                     AlbumId INT64 NOT NULL,
                     AlbumTitle STRING(MAX)
                 ) PRIMARY KEY (SingerId, AlbumId),
                 INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE";

        using var createDbCommand = connection.CreateDdlCommand(createDatabase, createSingersTable, createAlbumsTable);
        await createDbCommand.ExecuteNonQueryAsync();
    }
}

Im nächsten Schritt werden Daten in die Datenbank geschrieben.

Datenbankclient erstellen

Bevor Sie Lese- oder Schreibvorgänge ausführen können, müssen Sie eine SpannerConnection erstellen:


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

namespace GoogleCloudSamples.Spanner
{
    public class QuickStart
    {
        static async Task MainAsync()
        {
            string projectId = "YOUR-PROJECT-ID";
            string instanceId = "my-instance";
            string databaseId = "my-database";
            string connectionString =
                $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/"
                + $"databases/{databaseId}";
            // Create connection to Cloud Spanner.
            using (var connection = new SpannerConnection(connectionString))
            {
                // Execute a simple SQL statement.
                var cmd = connection.CreateSelectCommand(
                    @"SELECT ""Hello World"" as test");
                using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
                {
                    while (await reader.ReadAsync())
                    {
                        Console.WriteLine(
                            reader.GetFieldValue<string>("test"));
                    }
                }
            }
        }
        public static void Main(string[] args)
        {
            MainAsync().Wait();
        }
    }
}

Sie können sich einen SpannerConnection wie eine Datenbankverbindung vorstellen: Alle Interaktionen mit Spanner müssen über einen SpannerConnection ausgeführt werden.

Weitere Informationen finden Sie in der Referenz zu SpannerConnection.

Daten mit DML schreiben

Sie können Daten mit der Datenbearbeitungssprache (Data Manipulation Language, DML) in eine Lese-Schreib-Transaktion einfügen.

Für das Ausführen einer DML-Anweisung verwenden Sie die Methode ExecuteNonQueryAsync().


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

public class WriteUsingDmlCoreAsyncSample
{
    public async Task<int> WriteUsingDmlCoreAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        SpannerCommand cmd = connection.CreateDmlCommand(
            "INSERT Singers (SingerId, FirstName, LastName) VALUES "
               + "(12, 'Melissa', 'Garcia'), "
               + "(13, 'Russell', 'Morales'), "
               + "(14, 'Jacqueline', 'Long'), "
               + "(15, 'Dylan', 'Shaw')");
        int rowCount = await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        Console.WriteLine($"{rowCount} row(s) inserted...");
        return rowCount;
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument writeUsingDml aus.

dotnet run writeUsingDml $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie dies sehen:

4 row(s) inserted...

Daten mit Mutationen schreiben

Sie können Daten auch mithilfe von Mutationen einfügen.

Sie können Daten mithilfe der Methode connection.CreateInsertCommand() einfügen, wodurch ein neuer SpannerCommand erstellt wird, um Zeilen in eine Tabelle einzufügen. Die Methode SpannerCommand.ExecuteNonQueryAsync() fügt der Tabelle neue Zeilen hinzu.

Dieser Code zeigt, wie die Daten mithilfe von Mutationen eingefügt werden:


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

public class InsertDataAsyncSample
{
    public class Singer
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

    public class Album
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public int AlbumId { get; set; }
        public string AlbumTitle { get; set; }
    }

    public async Task InsertDataAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        List<Singer> singers = new List<Singer>
        {
            new Singer { SingerId = 1, FirstName = "Marc", LastName = "Richards" },
            new Singer { SingerId = 2, FirstName = "Catalina", LastName = "Smith" },
            new Singer { SingerId = 3, FirstName = "Alice", LastName = "Trentor" },
            new Singer { SingerId = 4, FirstName = "Lea", LastName = "Martin" },
            new Singer { SingerId = 5, FirstName = "David", LastName = "Lomond" },
        };
        List<Album> albums = new List<Album>
        {
            new Album { SingerId = 1, AlbumId = 1, AlbumTitle = "Total Junk" },
            new Album { SingerId = 1, AlbumId = 2, AlbumTitle = "Go, Go, Go" },
            new Album { SingerId = 2, AlbumId = 1, AlbumTitle = "Green" },
            new Album { SingerId = 2, AlbumId = 2, AlbumTitle = "Forever Hold your Peace" },
            new Album { SingerId = 2, AlbumId = 3, AlbumTitle = "Terrified" },
        };

        // Create connection to Cloud Spanner.
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        await connection.RunWithRetriableTransactionAsync(async transaction =>
        {
            await Task.WhenAll(singers.Select(singer =>
            {
                // Insert rows into the Singers table.
                using var cmd = connection.CreateInsertCommand("Singers", new SpannerParameterCollection
                {
                        { "SingerId", SpannerDbType.Int64, singer.SingerId },
                        { "FirstName", SpannerDbType.String, singer.FirstName },
                        { "LastName", SpannerDbType.String, singer.LastName }
                });
                cmd.Transaction = transaction;
                return cmd.ExecuteNonQueryAsync();
            }));

            await Task.WhenAll(albums.Select(album =>
            {
                // Insert rows into the Albums table.
                using var cmd = connection.CreateInsertCommand("Albums", new SpannerParameterCollection
                {
                        { "SingerId", SpannerDbType.Int64, album.SingerId },
                        { "AlbumId", SpannerDbType.Int64, album.AlbumId },
                        { "AlbumTitle", SpannerDbType.String,album.AlbumTitle }
                });
                cmd.Transaction = transaction;
                return cmd.ExecuteNonQueryAsync();
            }));
        });
        Console.WriteLine("Data inserted.");
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument insertSampleData aus.

dotnet run insertSampleData $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie dies sehen:

Inserted data.

Daten mit SQL abfragen

Spanner unterstützt eine SQL-Oberfläche zum Lesen von Daten, auf die Sie in der Befehlszeile mit der Google Cloud CLI oder programmatisch mit der Spanner-Clientbibliothek für C# zugreifen können.

Über die Befehlszeile

Führen Sie die folgende SQL-Anweisung aus, damit Sie die Werte aller Spalten aus der Tabelle Albums lesen können:

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

Das Ergebnis sollte so aussehen:

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

Spanner-Clientbibliothek für C# verwenden

Als Alternative zum Ausführen einer SQL-Anweisung in der Befehlszeile können Sie die gleiche SQL-Anweisung programmgesteuert mithilfe der Spanner-Clientbibliothek für C# ausführen.

Führen Sie mit ExecuteReaderAsync() die SQL-Abfrage aus.


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

public class QuerySampleDataAsyncSample
{
    public class Album
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public int AlbumId { get; set; }
        public string AlbumTitle { get; set; }
    }

    public async Task<List<Album>> QuerySampleDataAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        var albums = new List<Album>();
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums");

        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            albums.Add(new Album
            {
                AlbumId = reader.GetFieldValue<int>("AlbumId"),
                SingerId = reader.GetFieldValue<int>("SingerId"),
                AlbumTitle = reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle")
            });
        }
        return albums;
    }
}

So geben Sie die Abfrage aus und greifen auf die Daten zu:

dotnet run querySampleData $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Sie sollten dieses Ergebnis sehen:

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

Abfrage mit einem SQL-Parameter

Wenn in Ihrer Anwendung eine häufig ausgeführte Abfrage vorhanden ist, können Sie die Leistung durch Parameterisierung verbessern. Die resultierende parametrische Abfrage kann zwischengespeichert und wiederverwendet werden, wodurch die Kompilierungskosten reduziert werden. Weitere Informationen finden Sie unter Häufig ausgeführte Abfragen durch Abfrageparameter beschleunigen.

Im Folgenden finden Sie ein Beispiel für die Verwendung eines Parameters in der WHERE-Klausel zum Abfragen von Datensätzen, die einen bestimmten Wert für LastName enthalten.


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

public class QueryWithParameterAsyncSample
{
    public class Singer
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

    public async Task<List<Singer>> QueryWithParameterAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand(
            $"SELECT SingerId, FirstName, LastName FROM Singers WHERE LastName = @lastName",
            new SpannerParameterCollection { { "lastName", SpannerDbType.String, "Garcia" } });

        var singers = new List<Singer>();
        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            singers.Add(new Singer
            {
                SingerId = reader.GetFieldValue<int>("SingerId"),
                FirstName = reader.GetFieldValue<string>("FirstName"),
                LastName = reader.GetFieldValue<string>("LastName")
            });
        }
        return singers;
    }
}

So geben Sie die Abfrage mit einem Parameter aus und greifen auf die Daten zu:

dotnet run queryWithParameter $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Sie sollten dieses Ergebnis sehen:

SingerId : 12 FirstName : Melissa LastName : Garcia

Datenbankschema aktualisieren

Beispiel: Sie müssen eine neue Spalte namens MarketingBudget zur Tabelle Albums hinzufügen. Damit einer vorhandenen Tabelle eine neue Spalte hinzugefügt werden kann, muss das Datenbankschema aktualisiert werden. Spanner unterstützt Schemaaktualisierungen für eine Datenbank, während die die Datenverkehrsdatenbank weiterhin Traffic bereitstellt. Schemaaktualisierungen erfordern keine die Datenbank offline sind und nicht ganze Tabellen oder Spalten sperren; können Sie fortfahren Daten während der Schemaaktualisierung in die Datenbank schreiben. Weitere Informationen zu unterstützten Schemaaktualisierungen und Schemaänderungsleistung in Schemaaktualisierungen vornehmen

Spalte hinzufügen

Sie können eine Spalte in der Befehlszeile mithilfe der Google Cloud CLI oder programmatischen über der Spanner-Clientbibliothek für C#.

Über die Befehlszeile

Verwenden Sie den folgenden Befehl ALTER TABLE, um die neue Spalte zur Tabelle hinzuzufügen:

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Hier sollten Sie dies sehen:

Schema updating...done.

Spanner-Clientbibliothek für C# verwenden

Verwenden Sie CreateDdlCommand(), um das Schema zu ändern:


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

public class AddColumnAsyncSample
{
    public async Task AddColumnAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string alterStatement = "ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget INT64";

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

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl addColumn aus.

dotnet run addColumn $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Added the MarketingBudget column.

Daten in die neue Spalte schreiben

Mit dem folgenden Code werden Daten in die neue Spalte geschrieben. Er legt für MarketingBudget den Wert 100000 für den Zeilenschlüssel fest, der durch Albums(1, 1) angegeben wird, und er legt 500000 für den Zeilenschlüssel fest, der durch Albums(2, 2) angegeben wird.


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

public class UpdateDataAsyncSample
{
    public async Task<int> UpdateDataAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);

        var rowCount = 0;
        SpannerCommand cmd = connection.CreateDmlCommand(
            "UPDATE Albums SET MarketingBudget = @MarketingBudget "
            + "WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1");
        cmd.Parameters.Add("MarketingBudget", SpannerDbType.Int64, 100000);
        rowCount += await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        cmd = connection.CreateDmlCommand(
            "UPDATE Albums SET MarketingBudget = @MarketingBudget "
            + "WHERE SingerId = 2 and AlbumId = 2");
        cmd.Parameters.Add("MarketingBudget", SpannerDbType.Int64, 500000);
        rowCount += await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        Console.WriteLine("Data Updated.");
        return rowCount;
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl writeDataToNewColumn aus.

dotnet run writeDataToNewColumn $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Updated data.

Sie können auch eine SQL-Abfrage ausführen, um die Werte abzurufen, die Sie gerade geschrieben haben.

Mit diesem Code können Sie die Abfrage ausführen:


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

public class QueryNewColumnAsyncSample
{
    public class Album
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public int AlbumId { get; set; }
        public long MarketingBudget { get; set; }
    }

    public async Task<List<Album>> QueryNewColumnAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        var albums = new List<Album>();
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand("SELECT * FROM Albums");
        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            albums.Add(new Album
            {
                SingerId = reader.GetFieldValue<int>("SingerId"),
                AlbumId = reader.GetFieldValue<int>("AlbumId"),
                MarketingBudget = reader.IsDBNull(reader.GetOrdinal("MarketingBudget")) ? 0 : reader.GetFieldValue<long>("MarketingBudget")
            });
        }
        return albums;
    }
}

Für diese Abfrage führen Sie das Beispiel mit dem Argument queryNewColumn aus.

dotnet run queryNewColumn $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie das sehen:

SingerId : 1 AlbumId : 1 MarketingBudget : 100000
SingerId : 1 AlbumId : 2 MarketingBudget :
SingerId : 2 AlbumId : 1 MarketingBudget :
SingerId : 2 AlbumId : 2 MarketingBudget : 500000
SingerId : 2 AlbumId : 3 MarketingBudget :

Daten aktualisieren

Sie können Daten mit DML in einer Lese-Schreib-Transaktion aktualisieren.

Für das Ausführen einer DML-Anweisung verwenden Sie die Methode ExecuteNonQueryAsync().


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

public class WriteWithTransactionUsingDmlCoreAsyncSample
{
    public async Task<int> WriteWithTransactionUsingDmlCoreAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        // This sample transfers 200,000 from the MarketingBudget
        // field of the second Album to the first Album. Make sure to run
        // the AddColumnAsyncSample and WriteDataToNewColumnAsyncSample first,
        // in that order.
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        decimal transferAmount = 200000;
        decimal secondBudget = 0;

        // Create connection to Cloud Spanner.
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        // Create a readwrite transaction that we'll assign
        // to each SpannerCommand.
        using var transaction = await connection.BeginTransactionAsync();
        // Create statement to select the second album's data.
        var cmdLookup = connection.CreateSelectCommand("SELECT * FROM Albums WHERE SingerId = 2 AND AlbumId = 2");
        cmdLookup.Transaction = transaction;
        // Execute the select query.
        using var reader1 = await cmdLookup.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader1.ReadAsync())
        {
            // Read the second album's budget.
            secondBudget = reader1.GetFieldValue<decimal>("MarketingBudget");
            // Confirm second Album's budget is sufficient and
            // if not raise an exception. Raising an exception
            // will automatically roll back the transaction.
            if (secondBudget < transferAmount)
            {
                throw new Exception($"The second album's budget {secondBudget} is less than the amount to transfer.");
            }
        }

        // Update second album to remove the transfer amount.
        secondBudget -= transferAmount;
        SpannerCommand cmd = connection.CreateDmlCommand("UPDATE Albums SET MarketingBudget = @MarketingBudget  WHERE SingerId = 2 and AlbumId = 2");
        cmd.Parameters.Add("MarketingBudget", SpannerDbType.Int64, secondBudget);
        cmd.Transaction = transaction;
        var rowCount = await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        // Update first album to add the transfer amount.
        cmd = connection.CreateDmlCommand("UPDATE Albums SET MarketingBudget = MarketingBudget + @MarketingBudgetIncrement WHERE SingerId = 1 and AlbumId = 1");
        cmd.Parameters.Add("MarketingBudgetIncrement", SpannerDbType.Int64, transferAmount);
        cmd.Transaction = transaction;
        rowCount += await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        await transaction.CommitAsync();

        Console.WriteLine("Transaction complete.");
        return rowCount;
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument writeWithTransactionUsingDml aus.

dotnet run writeWithTransactionUsingDml $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie dies sehen:

Transaction complete.

Sekundären Index verwenden

Beispiel: Sie möchten alle Zeilen aus Albums abrufen, deren Wert für AlbumTitle in einem bestimmten Bereich liegen. Sie könnten dazu alle Werte aus der Spalte AlbumTitle mit einer SQL-Anweisung oder einem Leseaufruf lesen und dann die Zeilen verwerfen, die die Kriterien nicht erfüllen. Dieser vollständige Tabellenscan wäre jedoch sehr kostspielig, insbesondere bei Tabellen mit vielen Zeilen. Stattdessen können Sie einen sekundären Index für die Tabelle erstellen und damit das Abrufen von Zeilen beim Suchen über Spalten mit nicht primärem Schlüssel beschleunigen.

Damit ein sekundärer Index einer vorhandenen Tabelle hinzugefügt werden kann, muss das Schema aktualisiert werden. Gefällt mir andere Schemaaktualisierungen unterstützt, unterstützt Spanner das Hinzufügen eines Index, während der die Datenverkehrsdatenbank weiterhin Traffic bereitstellt. Spanner verwendet dann automatisch die vorhandenen Daten, um einen Backfill für den Index auszuführen. Backfills können einige Minuten dauern. Sie müssen aber die Datenbank nicht offline schalten und können während des Vorgangs weiter in die indexierten Tabellen schreiben. Weitere Informationen finden Sie unter Sekundären Index hinzufügen

Nachdem Sie einen sekundären Index hinzugefügt haben, verwendet Spanner ihn automatisch für SQL-Abfragen, die mit dem Index wahrscheinlich schneller ausgeführt werden. Wenn Sie die Leseschnittstelle verwenden, müssen Sie den Index angeben, den Sie nutzen möchten.

Sekundären Index hinzufügen

Sie können einen Index in der Befehlszeile mithilfe der gcloud CLI oder programmgesteuert mithilfe der Spanner-Clientbibliothek für C# hinzufügen.

Über die Befehlszeile

Verwenden Sie den folgenden Befehl CREATE INDEX, um der Datenbank einen Index hinzuzufügen:

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

Hier sollten Sie dies sehen:

Schema updating...done.

Spanner-Clientbibliothek für C# verwenden

Verwenden Sie CreateDdlCommand(), um einen Index hinzuzufügen:


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

public class AddIndexAsyncSample
{
    public async Task AddIndexAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string createStatement = "CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle ON Albums(AlbumTitle)";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var createCmd = connection.CreateDdlCommand(createStatement);
        await createCmd.ExecuteNonQueryAsync();
        Console.WriteLine("Added the AlbumsByAlbumTitle index.");
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl addIndex aus.

  dotnet run addIndex $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollte Folgendes angezeigt werden:

  Added the AlbumsByAlbumTitle index.

Index für reine Index-Lesevorgänge hinzufügen

Vielleicht haben Sie bemerkt, dass im vorherigen Beispiel die Spalte MarketingBudget nicht gelesen wird. Das liegt daran, dass die Leseschnittstelle von Spanner nicht die Möglichkeit unterstützt, einen Index mit einer Datentabelle zu verbinden, um Werte zu suchen, die nicht im Index gespeichert sind.

Erstellen Sie eine alternative Definition von AlbumsByAlbumTitle, die eine Kopie von MarketingBudget im Index speichert.

Über die Befehlszeile

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollte Folgendes angezeigt werden:

Schema updating...done.

Spanner-Clientbibliothek für C# verwenden

Verwenden Sie CreateDdlCommand(), um einen Index mit einer STORING-Klausel hinzuzufügen:


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

public class AddStoringIndexAsyncSample
{
    public async Task AddStoringIndexAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string createStatement = "CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) STORING (MarketingBudget)";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var createCmd = connection.CreateDdlCommand(createStatement);
        await createCmd.ExecuteNonQueryAsync();
        Console.WriteLine("Added the AlbumsByAlbumTitle2 index.");
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl addStoringIndex aus.

dotnet run addStoringIndex $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Added the AlbumsByAlbumTitle2 index.

Jetzt können Sie einen Lesevorgang ausführen, der alle Spalten AlbumId, AlbumTitle und MarketingBudget aus dem Index AlbumsByAlbumTitle2 abruft:

Lesen Sie die Daten mit dem von Ihnen erstellten Speicherindex. Führen Sie dazu eine Abfrage aus, in der der Index explizit angegeben wird:


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

public class QueryDataWithStoringIndexAsyncSample
{
    public class Album
    {
        public int AlbumId { get; set; }
        public string AlbumTitle { get; set; }
        public long? MarketingBudget { get; set; }
    }

    public async Task<List<Album>> QueryDataWithStoringIndexAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        var cmd = connection.CreateSelectCommand(
            "SELECT AlbumId, AlbumTitle, MarketingBudget FROM Albums@ "
            + "{FORCE_INDEX=AlbumsByAlbumTitle2}");

        var albums = new List<Album>();
        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            albums.Add(new Album
            {
                AlbumId = reader.GetFieldValue<int>("AlbumId"),
                AlbumTitle = reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle"),
                MarketingBudget = reader.IsDBNull(reader.GetOrdinal("MarketingBudget")) ? 0 : reader.GetFieldValue<long>("MarketingBudget")
            });
        }
        return albums;
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl queryDataWithStoringIndex aus.

dotnet run queryDataWithStoringIndex $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Die Ausgabe sollte in etwa so aussehen:

AlbumId : 2 AlbumTitle : Forever Hold your Peace MarketingBudget : 300000
AlbumId : 2 AlbumTitle : Go, Go, Go MarketingBudget : 300000

Daten mit schreibgeschützten Transaktionen abrufen

Angenommen, Sie möchten mehr als einen Lesevorgang mit demselben Zeitstempel ausführen. Bei schreibgeschützten Transaktionen wird ein gleichbleibendes Präfix des Commit-Verlaufs der Transaktionen beibehalten, damit die Anwendung immer konsistente Daten erhält. Verwenden Sie das .NET-Framework TransactionScope() zusammen mit OpenAsReadOnlyAsync(), um schreibgeschützte Transaktionen auszuführen.

So werden eine Abfrage und ein Lesevorgang in derselben schreibgeschützten Transaktion ausgeführt:

.NET Standard 2.0


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

public class QueryDataWithTransactionAsyncSample
{
    public class Album
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public int AlbumId { get; set; }
        public string AlbumTitle { get; set; }
    }

    public async Task<List<Album>> QueryDataWithTransactionAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        var albums = new List<Album>();
        using TransactionScope scope = new TransactionScope(TransactionScopeAsyncFlowOption.Enabled);
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);

        // Opens the connection so that the Spanner transaction included in the TransactionScope
        // is read-only TimestampBound.Strong.
        await connection.OpenAsync(SpannerTransactionCreationOptions.ReadOnly, options: null, cancellationToken: default);
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums");

        // Read #1.
        using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
        {
            while (await reader.ReadAsync())
            {
                Console.WriteLine("SingerId : " + reader.GetFieldValue<string>("SingerId")
                    + " AlbumId : " + reader.GetFieldValue<string>("AlbumId")
                    + " AlbumTitle : " + reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle"));
            }
        }

        // Read #2. Even if changes occur in-between the reads,
        // the transaction ensures that Read #1 and Read #2
        // return the same data.
        using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
        {
            while (await reader.ReadAsync())
            {
                albums.Add(new Album
                {
                    AlbumId = reader.GetFieldValue<int>("AlbumId"),
                    SingerId = reader.GetFieldValue<int>("SingerId"),
                    AlbumTitle = reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle")
                });
            }
        }
        scope.Complete();
        Console.WriteLine("Transaction complete.");
        return albums;
    }
}

.NET Standard 1.5


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

public class QueryDataWithTransactionCoreAsyncSample
{
    public class Album
    {
        public int SingerId { get; set; }
        public int AlbumId { get; set; }
        public string AlbumTitle { get; set; }
    }

    public async Task<List<Album>> QueryDataWithTransactionCoreAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        var albums = new List<Album>();

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        // Open a new read only transaction.
        using var transaction = await connection.BeginTransactionAsync(SpannerTransactionCreationOptions.ReadOnly, cancellationToken: default);
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums");
        cmd.Transaction = transaction;

        // Read #1.
        using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
        {
            while (await reader.ReadAsync())
            {
                Console.WriteLine("SingerId : " + reader.GetFieldValue<string>("SingerId")
                    + " AlbumId : " + reader.GetFieldValue<string>("AlbumId")
                    + " AlbumTitle : " + reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle"));
            }
        }

        // Read #2. Even if changes occur in-between the reads,
        // the transaction ensures that Read #1 and Read #2
        // return the same data.
        using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync())
        {
            while (await reader.ReadAsync())
            {
                albums.Add(new Album
                {
                    AlbumId = reader.GetFieldValue<int>("AlbumId"),
                    SingerId = reader.GetFieldValue<int>("SingerId"),
                    AlbumTitle = reader.GetFieldValue<string>("AlbumTitle")
                });
            }
        }

        Console.WriteLine("Transaction complete.");
        return albums;
    }
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Befehl queryDataWithTransaction aus.

dotnet run queryDataWithTransaction $env:GOOGLE_PROJECT_ID test-instance example-db

Die Ausgabe sollte in etwa so aussehen:

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

Bereinigen

Löschen Sie die Datenbank und die erstellte Instanz, um zu vermeiden, dass Ihrem Cloud-Rechnungskonto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen in Rechnung gestellt werden.

Datenbank löschen

Wenn Sie eine Instanz löschen, werden alle darin enthaltenen Datenbanken automatisch gelöscht. In diesem Schritt wird gezeigt, wie eine Datenbank gelöscht wird, ohne eine Instanz zu löschen (dabei fallen weiterhin Gebühren für die Instanz an).

Über die Befehlszeile

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

Google Cloud Console verwenden

Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Spanner-Instanzen auf.

Zur Seite "VM-Instanzen"
Klicken Sie auf die Instanz.
Klicken Sie auf die Datenbank, die Sie löschen möchten.
Klicken Sie auf der Seite Datenbankdetails auf Löschen.
Bestätigen Sie, dass die Datenbank gelöscht werden soll, und klicken Sie auf Löschen.

Instanz löschen

Beim Löschen einer Instanz werden alle Datenbanken, die in der Instanz erstellt wurden, automatisch gelöscht.

Über die Befehlszeile

gcloud spanner instances delete test-instance

Google Cloud Console verwenden

Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Spanner-Instanzen auf.

Zur Seite "VM-Instanzen"
Klicken Sie auf die Instanz.
Klicken Sie auf Löschen.
Bestätigen Sie, dass die Instanz gelöscht werden soll, und klicken Sie auf Löschen.

Nächste Schritte

Testen Sie das Vorschaurelease des Spanner-Datenbankanbieters für Entity Framework Core.

Mit einer VM-Instanz auf Spanner zugreifen
Informationen zu Anmeldedaten für die Autorisierung und Authentifizierung finden Sie unter Authentifizieren bei Cloud-Dienste mit Clientbibliotheken
Best Practices für das Schemadesign in Spanner