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Primeiros passos com o Spanner em C#

Objetivos

Este tutorial apresenta as seguintes etapas usando a biblioteca de cliente do Spanner para C#:

Crie uma instância e um banco de dados do Spanner.
Gravar, ler e executar consultas SQL em dados contidos no banco de dados.
Atualizar o esquema do banco de dados.
Atualizar dados usando uma transação de leitura e gravação.
Adicionar um índice secundário ao banco de dados.
Usar o índice para ler e executar consultas SQL nos dados.
Recuperar dados usando uma transação somente leitura.

Custos

Neste tutorial, usamos o Spanner, que é um componente faturável do Google Cloud. Para mais informações sobre o custo do uso do Spanner, consulte Preços.

Antes de começar

Conclua as etapas descritas em Configurar, que abrangem a criação e a configuração de um projeto padrão do Google Cloud, o faturamento, a API Cloud Spanner e a configuração do OAuth 2.0 para receber credenciais de autenticação para usar a API Cloud Spanner.

Especificamente, execute gcloud auth application-default login para configurar o ambiente de desenvolvimento local com credenciais de autenticação.

Preparar o ambiente C# local

Defina a variável de ambiente GOOGLE_PROJECT_ID para seu ID do projeto do Google Cloud.
1. Primeiro, defina GOOGLE_PROJECT_ID para a sessão atual do PowerShell:
```
$env:GOOGLE_PROJECT_ID = "MY_PROJECT_ID"
```
2. Em seguida, defina GOOGLE_PROJECT_ID para todos os processos criados após este comando:
```
[Environment]::SetEnvironmentVariable("GOOGLE_PROJECT_ID", "MY_PROJECT_ID", "User")
```
Faça o download das credenciais.
1. Acesse a página Credenciais no console do Google Cloud.
  
  Acesse a página "Credenciais"
2. Clique em Criar credenciais e escolha Chave da conta de serviço.
3. Em "Conta de serviço", escolha conta de serviço padrão do Compute Engine e deixe JSON selecionado em "Tipo de chave". Clique em Criar. Será feito o download de um arquivo JSON.
Configure as credenciais. Para um arquivo denominado FILENAME.json no diretório "Downloads" de CURRENT_USER, localizado na unidade C, execute os seguintes comandos para definir GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS para apontar para a chave JSON:
1. Primeiro, para definir GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS para esta sessão do PowerShell, execute:
```
$env:GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS = "C:\Users\CURRENT_USER\Downloads\FILENAME.json"
```
2. Em seguida, para definir GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS para todos os processos criados após este comando, execute:
```
[Environment]::SetEnvironmentVariable("GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS", "C:\Users\CURRENT_USER\Downloads\FILENAME.json", "User")
```
Clone o repositório do aplicativo de amostra na máquina local:
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/dotnet-docs-samples
```
Outra alternativa é fazer o download da amostra como um arquivo ZIP e extraí-lo.
Abra Spanner.sln, localizado no diretório dotnet-docs-samples\spanner\api do repositório salvo, com o Visual Studio 2017 ou posterior e compile-o.
No mesmo repositório, mude para o diretório que contém o aplicativo compilado. Por exemplo:
```
cd dotnet-docs-samples\spanner\api\Spanner
```

Criar uma instância

Quando você usa o Spanner pela primeira vez, precisa criar uma instância, que é um alocação de recursos usados pelos bancos de dados do Spanner. Ao criar uma instância, escolha uma configuração que determine onde os dados serão armazenados e também o número de nós a serem usados. Isso determina a quantidade de recursos de exibição e armazenamento na instância.

Execute o seguinte comando para criar uma instância do Spanner na região us-central1 com um nó:

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

A instância criada tem as seguintes características:

Código da instância: test-instance
Nome de exibição: Test Instance
Configuração da instância: regional-us-central1 as configurações regionais armazenam dados em uma região, enquanto as configurações multirregionais distribuem dados em várias regiões. Para mais informações, consulte Sobre as instâncias.
Um nó node_count corresponde à quantidade de recursos de exibição e armazenamento disponíveis aos bancos de dados na instância. Saiba mais em Nós e unidades de processamento.

Você verá:

Creating instance...done.

Consultar os arquivos de amostra

O repositório de amostras contém uma amostra que mostra como usar o Spanner com C#.

Confira o repositório do GitHub do Spanner .NET, que mostra como criar um banco de dados e modificar um esquema de banco de dados. Os dados usam no exemplo de esquema mostrado Esquema e modelo de dados.

Criar um banco de dados

Crie um banco de dados com o nome example-db na instância com o nome test-instance ao executando o seguinte na linha de comando:

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

Você verá:

Created sample database example-db on instance test-instance

O código a seguir cria um banco de dados e duas tabelas nele.


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();
    }
}

O próximo passo é gravar dados no seu banco de dados.

Criar um cliente de banco de dados

Antes de fazer leituras ou gravações, você precisa criar um SpannerConnection:


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();
        }
    }
}

Pense em um SpannerConnection como uma conexão de banco de dados: todas as suas interações. com o Spanner precisam passar por um SpannerConnection.

Leia mais na referência de SpannerConnection.

Gravar dados com DML

É possível inserir dados usando a linguagem de manipulação de dados (DML, na sigla em inglês) em uma transação de leitura/gravação.

Use o método ExecuteNonQueryAsync() para executar uma instrução DML.


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;
    }
}

Execute a amostra usando o argumento writeUsingDml.

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

Você verá:

4 row(s) inserted...

Gravar dados com mutações

Também é possível inserir dados usando mutações.

É possível inserir dados usando o método connection.CreateInsertCommand() (em inglês), que cria um novo SpannerCommand para inserir linhas em uma tabela. O método SpannerCommand.ExecuteNonQueryAsync() (em inglês) adiciona novas linhas à tabela.

Este código mostra como inserir dados usando mutações:


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.");
    }
}

Execute a amostra usando o argumento insertSampleData.

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

Você verá:

Inserted data.

Consultar dados usando SQL

O Spanner dá suporte a uma interface SQL para leitura de dados, que pode acesso na linha de comando usando a Google Cloud CLI ou programaticamente usando biblioteca de cliente do Spanner para C#.

Na linha de comando

Execute a instrução SQL a seguir para ler os valores de todas as colunas da tabela Albums:

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

O resultado será:

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

Usar a biblioteca de cliente do Spanner para C#

Além de executar uma instrução SQL na linha de comando, é possível emitir a mesma instrução SQL de maneira programática usando a biblioteca de cliente do Spanner para C#.

Use ExecuteReaderAsync() (em inglês) para executar a consulta SQL.


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;
    }
}

Veja como emitir a consulta e acessar os dados:

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

Você verá o seguinte resultado:

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

Consulta usando um parâmetro SQL

Se o aplicativo tiver uma consulta executada com frequência, é possível melhorar a performance fazendo a parametrização. A consulta paramétrica resultante pode ser armazenada em cache e reutilizada, o que reduz os custos de compilação. Para mais informações, consulte Usar parâmetros de consulta para agilizar as consultas mais executadas.

Confira um exemplo de como usar um parâmetro na cláusula WHERE para consultar registros que contêm um valor específico para LastName.


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;
    }
}

Veja como emitir a consulta com um parâmetro e acessar os dados:

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

Você verá o seguinte resultado:

SingerId : 12 FirstName : Melissa LastName : Garcia

Atualizar o esquema do banco de dados

Suponha que você precise adicionar uma nova coluna denominada MarketingBudget à tabela Albums. Para isso, é necessário atualizar seu esquema de banco de dados. O Spanner dá suporte a atualizações de esquema em um banco de dados, enquanto continua a disponibilizar o tráfego. As atualizações de esquema não exigem banco de dados off-line e não bloqueiam tabelas ou colunas inteiras. você pode continuar gravação de dados no banco de dados durante a atualização do esquema. Leia mais sobre os recursos e o desempenho das alterações de esquema Faça atualizações de esquema.

Adicionar uma coluna

É possível adicionar uma coluna na linha de comando usando a CLI do Google Cloud ou programaticamente usando a biblioteca de cliente do Spanner para C#.

Na linha de comando

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

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá:

Schema updating...done.

Usar a biblioteca de cliente do Spanner para C#

Use CreateDdlCommand() para modificar o esquema:


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.");
    }
}

Execute a amostra usando o comando addColumn.

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

Você verá:

Added the MarketingBudget column.

Gravar dados na nova coluna

O código a seguir grava dados na coluna nova. Ele define MarketingBudget como 100000 para a linha indexada por Albums(1, 1) e como 500000 para a linha indexada por Albums(2, 2).


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;
    }
}

Execute a amostra usando o comando writeDataToNewColumn.

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

Você verá:

Updated data.

Você também pode executar uma consulta SQL para buscar os valores que acabou de gravar.

Veja a seguir o código para executar a consulta:


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;
    }
}

Para executar essa consulta, execute a amostra usando o argumento queryNewColumn.

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

Você verá:

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 :

Atualizar dados

É possível atualizar dados usando DML em uma transação de leitura/gravação.

Use o método ExecuteNonQueryAsync() para executar uma instrução DML.


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;
    }
}

Execute a amostra usando o argumento writeWithTransactionUsingDml.

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

Você verá:

Transaction complete.

Usar um índice secundário

Suponha que você queira buscar todas as linhas de Albums que tenham valores AlbumTitle em um determinado intervalo. É possível ler todos os valores da coluna AlbumTitle usando uma instrução SQL ou uma chamada de leitura e descartar as linhas que não satisfazem os critérios, mas fazer essa verificação na tabela inteira é caro, especialmente para tabelas com muitas linhas. Em vez disso, acelere a recuperação de linhas ao pesquisar por colunas de chaves não primárias por meio da criação de um índice secundário na tabela.

Adicionar um índice secundário a uma tabela requer uma atualização de esquema. Como outras atualizações de esquema, o Spanner é compatível com a adição de um índice enquanto o banco de dados continua a veicular o tráfego. O Spanner preenche automaticamente o índice com seus dados atuais. Os preenchimentos podem levar alguns minutos para serem concluídos, mas você não precisa ficar off-line ou evitar gravar na tabela indexada durante esse processo. Para mais detalhes, consulte Adicione um índice secundário.

Depois que você adiciona um índice secundário, o Spanner o usa automaticamente para Consultas SQL que provavelmente serão executadas mais rapidamente com o índice. Se você usar a interface de leitura, deverá especificar o índice que quer usar.

Adicionar um índice secundário

É possível adicionar um índice na linha de comando usando a CLI gcloud ou programaticamente usando a biblioteca de cliente do Spanner para C#.

Na linha de comando

Use o comando CREATE INDEX a seguir para adicionar um índice ao banco de dados:

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

Você verá:

Schema updating...done.

Como usar a biblioteca de cliente do Spanner para C#

Use CreateDdlCommand() para adicionar um índice:


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.");
    }
}

Execute a amostra usando o comando addIndex.

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

A adição do índice pode levar alguns minutos. Depois da adição, você verá:

  Added the AlbumsByAlbumTitle index.

Adicionar um índice para leituras somente de índice

Talvez você tenha notado que o exemplo de leitura anterior não inclui a leitura da coluna MarketingBudget. Isso ocorre porque a interface de leitura do Spanner não é compatível com a capacidade de fazer a junção de um índice a uma tabela de dados para pesquisar valores que não estão armazenados no índice.

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

Na linha de comando

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

A adição do índice pode levar alguns minutos. Depois da adição, você verá:

Schema updating...done.

Como usar a biblioteca de cliente do Spanner para C#

Use CreateDdlCommand() para adicionar um índice com uma cláusula STORING:


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.");
    }
}

Execute a amostra usando o comando addStoringIndex.

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

Você verá:

Added the AlbumsByAlbumTitle2 index.

Agora é possível executar uma leitura que busque todas as colunas AlbumId, AlbumTitle e MarketingBudget do índice AlbumsByAlbumTitle2:

Leia os dados usando o índice de armazenamento criado, executando uma consulta que especifique de forma explícita o índice:


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;
    }
}

Execute a amostra usando o comando queryDataWithStoringIndex.

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

Você verá uma saída como:

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

Recuperar dados usando transações somente leitura

Suponha que você queira executar mais de uma leitura no mesmo carimbo de data/hora. As transações somente leitura estão de acordo com um prefixo consistente do histórico de confirmações de transação, portanto, o aplicativo sempre recebe dados consistentes. Use o TransactionScope() do .NET Framework com OpenAsReadOnlyAsync() para executar transações somente leitura.

A seguir, veja como executar uma consulta e fazer uma leitura na mesma transação somente leitura:

.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;
    }
}

Execute a amostra usando o comando queryDataWithTransaction.

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

Você verá uma saída como:

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

Limpeza

Para não gerar cobranças extras na sua conta do Google Cloud pelos recursos usados neste tutorial, suspenda o banco de dados e exclua a instância que você criou.

Excluir o banco de dados

Se você excluir uma instância, todos os bancos de dados nela serão excluídos automaticamente. Nesta etapa, mostramos como excluir um banco de dados sem remover a instância. Ainda pode haver cobrança em relação à instância.

Na linha de comando

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

Use o console do Google Cloud

Acesse a página Instâncias do Spanner no console do Google Cloud.

Acessar a página "Instâncias"
Clique na instância.
Clique no banco de dados que você quer excluir.
Na página Detalhes do banco de dados, clique em Excluir.
Confirme se quer excluir o banco de dados e clique em Excluir.

Excluir a instância

A exclusão de uma instância descarta automaticamente todos os bancos de dados criados nela.

Na linha de comando

gcloud spanner instances delete test-instance

Use o console do Google Cloud

Acesse a página Instâncias do Spanner no console do Google Cloud.

Acessar a página "Instâncias"
Clique na sua instância.
Clique em Excluir.
Confirme se quer excluir a instância e clique em Excluir.

A seguir

Teste a versão de pré-lançamento do provedor de banco de dados do Spanner para Entity Framework Core.

Saiba como acessar o Spanner com uma instância de máquina virtual.
Saiba mais sobre credenciais de autorização e autenticação em Autenticar para do Google Cloud usando bibliotecas de cliente.
Saiba mais sobre as práticas recomendadas de design de esquema do Spanner.