Go データベース/SQL で Spanner を使ってみる

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目標

このチュートリアルでは、Spanner データベース/SQL ドライバを使用する以下の手順について説明します。

• Spanner のインスタンスとデータベースを作成します。
• データベースのデータに対し、書き込み、読み取り、SQL クエリの実行を行います。
• データベース スキーマを更新します。
• 読み取り / 書き込みトランザクションを使用してデータを更新します。
• セカンダリ インデックスをデータベースに追加します。
• インデックスを使用して、データの読み込みと SQL クエリの実行を行います。
• 読み取り専用トランザクションを使用してデータを取得します。

料金

このチュートリアルで使用する Spanner は、Google Cloudの有料コンポーネントです。Spanner の使用料金については、料金をご覧ください。

始める前に

設定に示されている手順を完了します。この手順では、デフォルトの Google Cloud プロジェクトの作成と設定、課金の有効化、Cloud Spanner API の有効化、Cloud Spanner API の使用に必要な認証情報を取得するための OAuth 2.0 の設定について説明しています。

特に、ローカルの開発環境に認証情報を設定するために、必ず gcloud auth application-default login を実行してください。

注: このチュートリアルで作成するリソースをそのまま保持する予定でない場合、既存の Google Cloud プロジェクトを選択するのではなく、新しい Google Cloud プロジェクトを作成することを検討してください。チュートリアルが終了したら、プロジェクトを削除すると、プロジェクトに関連するすべてのリソースを削除できます。

ローカル データベース/SQL 環境を準備する

1. まだインストールしていない場合は、開発マシンに Go をダウンロードしてインストールします。

2. ローカルマシンにサンプル リポジトリのクローンを作成します。

   git clone https://github.com/googleapis/go-sql-spanner.git
   

3. Spanner のサンプルコードが含まれるディレクトリに移動します。

   cd go-sql-spanner/snippets
   

インスタンスを作成する

Spanner を最初に使用する場合は、インスタンスを作成する必要があります。インスタンスとは、Spanner データベースによって使用されるリソースの割り当てのことです。インスタンスを作成するときは、インスタンス構成を選択してデータの格納場所を指定し、さらに使用するノード数も選択して、インスタンスの配信リソースおよびストレージ リソースの量を決定します。

次のコマンドを実行して、1 ノードの us-central1 リージョンに Spanner インスタンスを作成します。

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

これにより、次の特性を持つインスタンスが作成されます。

• インスタンス ID test-instance
• 表示名 Test Instance
• インスタンス構成 regional-us-central1（リージョン構成ではデータが単一のリージョンに保存され、マルチリージョン構成ではデータが複数のリージョンに分散されます。詳しくは、インスタンスについてをご覧ください）。
• ノード数 1（node_count はインスタンスのデータベースで使用可能な配信リソースとストレージ リソースの量に対応します。詳しくは、ノードと処理ユニットをご覧ください）。

次のように表示されます。

Creating instance...done.

サンプル ファイルの確認

サンプル リポジトリには、database/sql で Spanner を使用する方法を示すサンプルが含まれています。

getting_started_guide.go ファイルを見ると、Spanner の使用方法を確認できます。このファイルのコードでは、新しいデータベースを作成して使用する方法が示されています。データで使用しているサンプル スキーマは、スキーマとデータモデルのページにあります。

データベースの作成

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

以下のように表示されます。

Creating database...done.

テーブルを作成する

次のコードでは、データベースに 2 つのテーブルを作成します。

注: 以降のコードサンプルでは、この 2 つのテーブルを使用します。このコードを実行しない場合は、Google Cloud コンソールか gcloud CLI を使用してテーブルを作成します。詳しくは、スキーマの例をご覧ください。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func CreateTables(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Create two tables in one batch on Spanner.
	conn, err := db.Conn(ctx)
	defer conn.Close()

	// Start a DDL batch on the connection.
	// This instructs the connection to buffer all DDL statements until the
	// command `run batch` is executed.
	if _, err := conn.ExecContext(ctx, "start batch ddl"); err != nil {
		return err
	}
	if _, err := conn.ExecContext(ctx,
		`CREATE TABLE Singers (
				SingerId   INT64 NOT NULL,
				FirstName  STRING(1024),
				LastName   STRING(1024),
				SingerInfo BYTES(MAX)
			) PRIMARY KEY (SingerId)`); err != nil {
		return err
	}
	if _, err := conn.ExecContext(ctx,
		`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`); err != nil {
		return err
	}
	// `run batch` sends the DDL statements to Spanner and blocks until
	// all statements have finished executing.
	if _, err := conn.ExecContext(ctx, "run batch"); err != nil {
		return err
	}

	fmt.Fprintf(w, "Created Singers & Albums tables in database: [%s]\n", databaseName)
	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go createtables projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

次のステップでは、データベースにデータを書き込みます。

接続を作成する

読み取りまたは書き込みを行うには、その前に sql.DB を作成する必要があります。sql.DB には、Spanner の操作に使用できる接続プールが含まれています。データベース名とその他の接続プロパティは、データベース/SQL データソース名で指定されます。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func CreateConnection(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	// The dataSourceName should start with a fully qualified Spanner database name
	// in the format `projects/my-project/instances/my-instance/databases/my-database`.
	// Additional properties can be added after the database name by
	// adding one or more `;name=value` pairs.

	dsn := fmt.Sprintf("%s;numChannels=8", databaseName)
	db, err := sql.Open("spanner", dsn)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	row := db.QueryRowContext(ctx, "select 'Hello world!' as hello")
	var msg string
	if err := row.Scan(&msg); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Greeting from Spanner: %s\n", msg)
	return nil
}

DML でのデータの書き込み

読み取り / 書き込みトランザクションでデータ操作言語（DML）を使用してデータを挿入できます。

ExecContext 関数を使用して DML ステートメントを実行します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func WriteDataWithDml(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Add 4 rows in one statement.
	// The database/sql driver supports positional query parameters.
	res, err := db.ExecContext(ctx,
		"INSERT INTO Singers (SingerId, FirstName, LastName) "+
			"VALUES (?, ?, ?), (?, ?, ?), "+
			"       (?, ?, ?), (?, ?, ?)",
		12, "Melissa", "Garcia",
		13, "Russel", "Morales",
		14, "Jacqueline", "Long",
		15, "Dylan", "Shaw")
	if err != nil {
		return err
	}
	c, err := res.RowsAffected()
	if err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "%v records inserted\n", c)

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go dmlwrite projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

4 records inserted.

注: commit のサイズには制限があります。詳しくは、CRUD の制限をご覧ください。

ミューテーションを使用してデータを書き込む

ミューテーションを使ってデータを挿入することもできます。

Mutation はミューテーション オペレーションのコンテナです。Mutation は、Spanner データベース内のさまざまな行やテーブルに対して、Spanner によってアトミックに適用される一連の操作（挿入、更新、削除）を表します。

Mutation.InsertOrUpdate() を使用して INSERT_OR_UPDATE ミューテーションを作成できます。これによって新しい行が追加されます。行がすでに存在している場合は列値が更新されます。あるいは、Mutation.Insert() メソッドを使用して、新しい行を追加する INSERT ミューテーションを作成します。

conn.Raw 関数を使用して、基盤となる Spanner 接続への参照を取得します。SpannerConn.Apply 関数は、ミューテーションをデータベースにアトミックに適用します。

次のコードは、ミューテーションを使用してデータを書き込む方法を示しています。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	spannerdriver "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func WriteDataWithMutations(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Get a connection so that we can get access to the Spanner specific
	// connection interface SpannerConn.
	conn, err := db.Conn(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer conn.Close()

	singerColumns := []string{"SingerId", "FirstName", "LastName"}
	albumColumns := []string{"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"}
	mutations := []*spanner.Mutation{
		spanner.Insert("Singers", singerColumns, []interface{}{int64(1), "Marc", "Richards"}),
		spanner.Insert("Singers", singerColumns, []interface{}{int64(2), "Catalina", "Smith"}),
		spanner.Insert("Singers", singerColumns, []interface{}{int64(3), "Alice", "Trentor"}),
		spanner.Insert("Singers", singerColumns, []interface{}{int64(4), "Lea", "Martin"}),
		spanner.Insert("Singers", singerColumns, []interface{}{int64(5), "David", "Lomond"}),
		spanner.Insert("Albums", albumColumns, []interface{}{int64(1), int64(1), "Total Junk"}),
		spanner.Insert("Albums", albumColumns, []interface{}{int64(1), int64(2), "Go, Go, Go"}),
		spanner.Insert("Albums", albumColumns, []interface{}{int64(2), int64(1), "Green"}),
		spanner.Insert("Albums", albumColumns, []interface{}{int64(2), int64(2), "Forever Hold Your Peace"}),
		spanner.Insert("Albums", albumColumns, []interface{}{int64(2), int64(3), "Terrified"}),
	}
	// Mutations can be written outside an explicit transaction using SpannerConn#Apply.
	if err := conn.Raw(func(driverConn interface{}) error {
		spannerConn, ok := driverConn.(spannerdriver.SpannerConn)
		if !ok {
			return fmt.Errorf("unexpected driver connection %v, expected SpannerConn", driverConn)
		}
		_, err = spannerConn.Apply(ctx, mutations)
		return err
	}); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Inserted %v rows\n", len(mutations))

	return nil
}

write 引数を使用して次の例を実行します。

go run getting_started_guide.go write projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

注: commit のサイズには制限があります。詳しくは、CRUD の制限をご覧ください。

SQL を使用したデータのクエリ

Spanner では、データの読み取り用に SQL インターフェースがサポートされています。このインターフェースにアクセスするには、コマンドラインで Google Cloud CLI を使用するか、プログラムで Spanner データベース/SQL ドライバを使用します。

コマンドラインから

Albums テーブルのすべての列から値を読み取るには、次の SQL ステートメントを実行します。

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

注: GoogleSQL リファレンスについては、Google SQL のクエリ構文をご覧ください。PostgreSQL のリファレンスについては、PostgreSQL の語彙構造と構文をご覧ください。

結果は次のようになります。

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 database/sql ドライバを使用する

コマンドラインで SQL ステートメントを実行するだけでなく、Spanner データベース/SQL ドライバを使用して、同じ SQL ステートメントをプログラマティックに発行できます。

SQL クエリの実行には、次の関数と構造体が使用されます。

• DB 構造体の QueryContext 関数: 行を返す SQL ステートメント（クエリや THEN RETURN 句を含む DML ステートメントなど）を実行します。
• Rows 構造体: SQL ステートメントから返されたデータにアクセスするために使用します。

次の例では、QueryContext 関数を使用しています。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func QueryData(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	rows, err := db.QueryContext(ctx,
		`SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle
		FROM Albums
		ORDER BY SingerId, AlbumId`)
	defer rows.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	for rows.Next() {
		var singerId, albumId int64
		var title string
		err = rows.Scan(&singerId, &albumId, &title)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", singerId, albumId, title)
	}
	if rows.Err() != nil {
		return rows.Err()
	}
	return rows.Close()
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go query projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

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

SQL パラメータを使用したクエリ

アプリケーションに頻繁に実行されるクエリがある場合は、対象のクエリをパラメータ化してパフォーマンスを改善できます。パラメータ クエリをキャッシュに保存して再利用できます。これにより、コンパイルのコストを削減できます。詳細については、クエリ パラメータを使用して、頻繁に実行するクエリを高速化するをご覧ください。

ここでは、WHERE 句のパラメータを使用して、LastName の特定の値を含むレコードをクエリします。

Spanner データベース/SQL ドライバは、位置パラメータと名前付きクエリ パラメータの両方をサポートしています。SQL ステートメントの ? は、位置クエリ パラメータを示します。クエリ パラメータの値を追加の引数として QueryContext 関数に渡します。次に例を示します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func QueryDataWithParameter(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	rows, err := db.QueryContext(ctx,
		`SELECT SingerId, FirstName, LastName
		FROM Singers
		WHERE LastName = ?`, "Garcia")
	defer rows.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	for rows.Next() {
		var singerId int64
		var firstName, lastName string
		err = rows.Scan(&singerId, &firstName, &lastName)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", singerId, firstName, lastName)
	}
	if rows.Err() != nil {
		return rows.Err()
	}
	return rows.Close()
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go querywithparameter projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

12 Melissa Garcia

データベース スキーマの更新

MarketingBudget という列を新たに Albums テーブルに追加する必要があるとします。既存のテーブルに新しい列を追加するには、データベース スキーマの更新が必要です。Spanner は、データベースがトラフィックの処理を継続している間にデータベースのスキーマを更新することをサポートしています。スキーマの更新では、データベースをオフラインにする必要がなく、テーブル全体または列全体をロックすることもありません。スキーマの更新中もデータベースへのデータの書き込みを続けることができます。サポートされるスキーマの更新とスキーマ変更のパフォーマンスの詳細については、スキーマの更新をご覧ください。

列の追加

列を追加するには、コマンドラインで Google Cloud CLI を使用するか、プログラムで Spanner データベース/SQL ドライバを使用します。

コマンドラインから

テーブルに新しい列を追加するには、次の ALTER TABLE コマンドを使用します。

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

以下のように表示されます。

Schema updating...done.

Spanner database/sql ドライバを使用する

ExecContext 関数を使用してスキーマを変更します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func AddColumn(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	_, err = db.ExecContext(ctx,
		`ALTER TABLE Albums
			ADD COLUMN MarketingBudget INT64`)
	if err != nil {
		return err
	}

	fmt.Fprint(w, "Added MarketingBudget column\n")
	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go addcolumn projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

Added MarketingBudget column.

DDL バッチを実行する

複数のスキーマ変更は 1 つのバッチで実行することをおすすめします。START BATCH DDL コマンドと RUN BATCH コマンドを使用して DDL バッチを実行します。次の例では、1 つのバッチで 2 つのテーブルを作成します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func DdlBatch(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Executing multiple DDL statements as one batch is
	// more efficient than executing each statement
	// individually.
	conn, err := db.Conn(ctx)
	defer conn.Close()

	if _, err := conn.ExecContext(ctx, "start batch ddl"); err != nil {
		return err
	}
	if _, err := conn.ExecContext(ctx,
		`CREATE TABLE Venues (
			VenueId     INT64 NOT NULL,
			Name        STRING(1024),
			Description JSON,
		) PRIMARY KEY (VenueId)`); err != nil {
		return err
	}
	if _, err := conn.ExecContext(ctx,
		`CREATE TABLE Concerts (
			ConcertId INT64 NOT NULL,
			VenueId   INT64 NOT NULL,
			SingerId  INT64 NOT NULL,
			StartTime TIMESTAMP,
			EndTime   TIMESTAMP,
			CONSTRAINT Fk_Concerts_Venues FOREIGN KEY
				(VenueId) REFERENCES Venues (VenueId),
			CONSTRAINT Fk_Concerts_Singers FOREIGN KEY
				(SingerId) REFERENCES Singers (SingerId),
		) PRIMARY KEY (ConcertId)`); err != nil {
		return err
	}
	// `run batch` sends the DDL statements to Spanner and blocks until
	// all statements have finished executing.
	if _, err := conn.ExecContext(ctx, "run batch"); err != nil {
		return err
	}

	fmt.Fprint(w, "Added Venues and Concerts tables\n")
	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go ddlbatch projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

Added Venues and Concerts tables.

新しい列へのデータの書き込み

次のコードは、新しい列にデータを書き込みます。MarketingBudget の値を、キーが Albums(1, 1) の行は 100000 に、キーが Albums(2, 2) の行は 500000 に設定します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	spannerdriver "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func UpdateDataWithMutations(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Get a connection so that we can get access to the Spanner specific
	// connection interface SpannerConn.
	conn, err := db.Conn(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer conn.Close()

	cols := []string{"SingerId", "AlbumId", "MarketingBudget"}
	mutations := []*spanner.Mutation{
		spanner.Update("Albums", cols, []interface{}{1, 1, 100000}),
		spanner.Update("Albums", cols, []interface{}{2, 2, 500000}),
	}
	if err := conn.Raw(func(driverConn interface{}) error {
		spannerConn, ok := driverConn.(spannerdriver.SpannerConn)
		if !ok {
			return fmt.Errorf("unexpected driver connection %v, "+
				"expected SpannerConn", driverConn)
		}
		_, err = spannerConn.Apply(ctx, mutations)
		return err
	}); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Updated %v albums\n", len(mutations))

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go update projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

Updated 2 albums

さらに、SQL クエリを実行して、書き込んだばかりの値を取得することもできます。

次の例では、QueryContext 関数を使用してクエリを実行します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func QueryNewColumn(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	rows, err := db.QueryContext(ctx,
		`SELECT SingerId, AlbumId, MarketingBudget
		FROM Albums
		ORDER BY SingerId, AlbumId`)
	defer rows.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	for rows.Next() {
		var singerId, albumId int64
		var marketingBudget sql.NullInt64
		err = rows.Scan(&singerId, &albumId, &marketingBudget)
		if err != nil {
			return err
		}
		budget := "NULL"
		if marketingBudget.Valid {
			budget = fmt.Sprintf("%v", marketingBudget.Int64)
		}
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", singerId, albumId, budget)
	}
	if rows.Err() != nil {
		return rows.Err()
	}
	return rows.Close()
}

このクエリを実行するには、次のコマンドを実行します。

go run getting_started_guide.go querymarketingbudget projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

以下のように表示されます。

1 1 100000
1 2 null
2 1 null
2 2 500000
2 3 null

データの更新

読み取り / 書き込みトランザクションで DML を使用してデータを更新できます。

DB.BeginTx を呼び出して、database/sql で読み取り / 書き込みトランザクションを実行します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func WriteWithTransactionUsingDml(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Transfer marketing budget from one album to another. We do it in a
	// transaction to ensure that the transfer is atomic.
	tx, err := db.BeginTx(ctx, &sql.TxOptions{})
	if err != nil {
		return err
	}
	// The Spanner database/sql driver supports both positional and named
	// query parameters. This query uses named query parameters.
	const selectSql = "SELECT MarketingBudget " +
		"FROM Albums " +
		"WHERE SingerId = @singerId and AlbumId = @albumId"
	// Get the marketing_budget of singer 2 / album 2.
	row := tx.QueryRowContext(ctx, selectSql,
		sql.Named("singerId", 2), sql.Named("albumId", 2))
	var budget2 int64
	if err := row.Scan(&budget2); err != nil {
		tx.Rollback()
		return err
	}
	const transfer = 20000
	// The transaction will only be committed if this condition still holds
	// at the time of commit. Otherwise, the transaction will be aborted.
	if budget2 >= transfer {
		// Get the marketing_budget of singer 1 / album 1.
		row := tx.QueryRowContext(ctx, selectSql,
			sql.Named("singerId", 1), sql.Named("albumId", 1))
		var budget1 int64
		if err := row.Scan(&budget1); err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		}
		// Transfer part of the marketing budget of Album 2 to Album 1.
		budget1 += transfer
		budget2 -= transfer
		const updateSql = "UPDATE Albums " +
			"SET MarketingBudget = @budget " +
			"WHERE SingerId = @singerId and AlbumId = @albumId"
		// Start a DML batch and execute it as part of the current transaction.
		if _, err := tx.ExecContext(ctx, "start batch dml"); err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		}
		if _, err := tx.ExecContext(ctx, updateSql,
			sql.Named("singerId", 1),
			sql.Named("albumId", 1),
			sql.Named("budget", budget1)); err != nil {
			_, _ = tx.ExecContext(ctx, "abort batch")
			tx.Rollback()
			return err
		}
		if _, err := tx.ExecContext(ctx, updateSql,
			sql.Named("singerId", 2),
			sql.Named("albumId", 2),
			sql.Named("budget", budget2)); err != nil {
			_, _ = tx.ExecContext(ctx, "abort batch")
			tx.Rollback()
			return err
		}
		// `run batch` sends the DML statements to Spanner.
		// The result contains the total affected rows across the entire batch.
		result, err := tx.ExecContext(ctx, "run batch")
		if err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		}
		if affected, err := result.RowsAffected(); err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		} else if affected != 2 {
			// The batch should update 2 rows.
			tx.Rollback()
			return fmt.Errorf("unexpected number of rows affected: %v", affected)
		}
	}
	// Commit the current transaction.
	if err := tx.Commit(); err != nil {
		return err
	}

	fmt.Fprintln(w, "Transferred marketing budget from Album 2 to Album 1")

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go writewithtransactionusingdml projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

トランザクション タグとリクエストタグ

Spanner でトランザクションとクエリのトラブルシューティングを行うには、トランザクション タグとリクエストタグを使用します。追加のトランザクション オプションを spannerdriver.BeginReadWriteTransaction 関数に渡すことができます。

spannerdriver.ExecOptions を使用して、SQL ステートメントの追加のクエリ オプションを渡します。次に例を示します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	spannerdriver "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func Tags(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Use the spannerdriver.BeginReadWriteTransaction function
	// to specify specific Spanner options, such as transaction tags.
	tx, err := spannerdriver.BeginReadWriteTransaction(ctx, db,
		spannerdriver.ReadWriteTransactionOptions{
			TransactionOptions: spanner.TransactionOptions{
				TransactionTag: "example-tx-tag",
			},
		})
	if err != nil {
		return err
	}

	// Pass in an argument of type spannerdriver.ExecOptions to supply
	// additional options for a statement.
	row := tx.QueryRowContext(ctx, "SELECT MarketingBudget "+
		"FROM Albums "+
		"WHERE SingerId=? and AlbumId=?",
		spannerdriver.ExecOptions{
			QueryOptions: spanner.QueryOptions{RequestTag: "query-marketing-budget"},
		}, 1, 1)
	var budget int64
	if err := row.Scan(&budget); err != nil {
		tx.Rollback()
		return err
	}

	// Reduce the marketing budget by 10% if it is more than 1,000.
	if budget > 1000 {
		budget = int64(float64(budget) - float64(budget)*0.1)
		if _, err := tx.ExecContext(ctx,
			`UPDATE Albums SET MarketingBudget=@budget 
               WHERE SingerId=@singerId AND AlbumId=@albumId`,
			spannerdriver.ExecOptions{
				QueryOptions: spanner.QueryOptions{RequestTag: "reduce-marketing-budget"},
			},
			sql.Named("budget", budget),
			sql.Named("singerId", 1),
			sql.Named("albumId", 1)); err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		}
	}
	// Commit the current transaction.
	if err := tx.Commit(); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintln(w, "Reduced marketing budget")

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go tags projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

読み取り専用トランザクションを使用したデータの取得

同じタイムスタンプで複数の読み取りを実行する場合について考えます。読み取り専用トランザクションはトランザクションの commit 履歴の整合性のあるプレフィックスを監視しているので、アプリケーションは常に整合性のあるデータを取得できます。読み取り専用トランザクションを実行するには、TxOptions.ReadOnly フィールドを true に設定します。

同じ読み取り専用トランザクションでクエリと読み取りを実行する方法を次に示します。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func ReadOnlyTransaction(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Start a read-only transaction by supplying additional transaction options.
	tx, err := db.BeginTx(ctx, &sql.TxOptions{ReadOnly: true})

	albumsOrderedById, err := tx.QueryContext(ctx,
		`SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle
		FROM Albums
		ORDER BY SingerId, AlbumId`)
	defer albumsOrderedById.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	for albumsOrderedById.Next() {
		var singerId, albumId int64
		var title string
		err = albumsOrderedById.Scan(&singerId, &albumId, &title)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", singerId, albumId, title)
	}

	albumsOrderedTitle, err := tx.QueryContext(ctx,
		`SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle
		FROM Albums
		ORDER BY AlbumTitle`)
	defer albumsOrderedTitle.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	for albumsOrderedTitle.Next() {
		var singerId, albumId int64
		var title string
		err = albumsOrderedTitle.Scan(&singerId, &albumId, &title)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", singerId, albumId, title)
	}

	// End the read-only transaction by calling Commit.
	return tx.Commit()
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go readonlytransaction projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

結果には次の情報が表示されます。

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

パーティション分割クエリと Data Boost

partitionQuery API は、クエリをより小さな部品またはパーティションに分割し、複数のマシンを使用してパーティションを同時にフェッチします。各パーティションはパーティション トークンで識別されます。partitionQuery API は、データベース全体のエクスポートやスキャンなどの一括オペレーションのみを目的としているため、標準の クエリ API よりもレイテンシが高くなります。

Data Boost を使用すると、プロビジョニングされた Spanner インスタンス上の既存のワークロードへの影響がほぼゼロの状態で、分析クエリとデータ エクスポートを実行できます。 Data Boost はパーティション分割クエリのみをサポートしています。

次の例は、database/sql ドライバで Data Boost を使用してパーティション分割クエリを実行する方法を示しています。

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"
	"slices"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	spannerdriver "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func DataBoost(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	// Run a partitioned query that uses Data Boost.
	rows, err := db.QueryContext(ctx,
		"SELECT SingerId, FirstName, LastName from Singers",
		spannerdriver.ExecOptions{
			PartitionedQueryOptions: spannerdriver.PartitionedQueryOptions{
				// AutoPartitionQuery instructs the Spanner database/sql driver to
				// automatically partition the query and execute each partition in parallel.
				// The rows are returned as one result set in undefined order.
				AutoPartitionQuery: true,
			},
			QueryOptions: spanner.QueryOptions{
				// Set DataBoostEnabled to true to enable DataBoost.
				// See https://cloud.google.com/spanner/docs/databoost/databoost-overview
				// for more information.
				DataBoostEnabled: true,
			},
		})
	defer rows.Close()
	if err != nil {
		return err
	}
	type Singer struct {
		SingerId  int64
		FirstName string
		LastName  string
	}
	var singers []Singer
	for rows.Next() {
		var singer Singer
		err = rows.Scan(&singer.SingerId, &singer.FirstName, &singer.LastName)
		if err != nil {
			return err
		}
		singers = append(singers, singer)
	}
	// Queries that use the AutoPartition option return rows in undefined order,
	// so we need to sort them in memory to guarantee the output order.
	slices.SortFunc(singers, func(a, b Singer) int {
		return int(a.SingerId - b.SingerId)
	})
	for _, s := range singers {
		fmt.Fprintf(w, "%v %v %v\n", s.SingerId, s.FirstName, s.LastName)
	}

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go databoost projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

パーティション化された DML

パーティション分割されたデータ操作言語（DML）は、次のタイプの一括更新と一括削除用に設計されています。

• 定期的なクリーンアップとガベージ コレクション
• デフォルト値での新しい列のバックフィリング

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"io"

	_ "github.com/googleapis/go-sql-spanner"
)

func PartitionedDml(ctx context.Context, w io.Writer, databaseName string) error {
	db, err := sql.Open("spanner", databaseName)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer db.Close()

	conn, err := db.Conn(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	// Enable Partitioned DML on this connection.
	if _, err := conn.ExecContext(ctx, "SET AUTOCOMMIT_DML_MODE='PARTITIONED_NON_ATOMIC'"); err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to change DML mode to Partitioned_Non_Atomic: %v", err)
	}
	// Back-fill a default value for the MarketingBudget column.
	res, err := conn.ExecContext(ctx, "UPDATE Albums SET MarketingBudget=0 WHERE MarketingBudget IS NULL")
	if err != nil {
		return err
	}
	affected, err := res.RowsAffected()
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to get affected rows: %v", err)
	}

	// Partitioned DML returns the minimum number of records that were affected.
	fmt.Fprintf(w, "Updated at least %v albums\n", affected)

	// Closing the connection will return it to the connection pool. The DML mode will automatically be reset to the
	// default TRANSACTIONAL mode when the connection is returned to the pool, so we do not need to change it back
	// manually.
	_ = conn.Close()

	return nil
}

次のコマンドを使用してサンプルを実行します。

go run getting_started_guide.go pdml projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

クリーンアップ

このチュートリアルで使用したリソースについて Cloud 請求先アカウントに課金されないようにするため、作成したデータベースとインスタンスを削除します。

データベースの削除

インスタンスを削除すると、それに含まれるすべてのデータベースが自動的に削除されます。このステップでは、インスタンスを削除しないでデータベースを削除する方法を示します（インスタンスの料金は引き続き発生します）。

コマンドラインから

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

Google Cloud コンソールの使用

1. Google Cloud コンソールで、[Spanner インスタンス] ページに移動します。

   インスタンス ページに移動

2. インスタンスをクリックします。

3. 削除するデータベースをクリックします。

4. [データベースの詳細] ページで [削除] をクリックします。

5. データベースを削除することを確認し、[削除] をクリックします。

インスタンスの削除

インスタンスを削除すると、そのインスタンスで作成されたすべてのデータベースが自動的に削除されます。

コマンドラインから

gcloud spanner instances delete test-instance

Google Cloud コンソールの使用

1. Google Cloud コンソールで、[Spanner インスタンス] ページに移動します。

   インスタンス ページに移動

2. インスタンスをクリックします。

3. [削除] をクリックします。

4. インスタンスを削除することを確認し、[削除] をクリックします。

次のステップ

• 仮想マシン インスタンスで Spanner にアクセスする方法を確認する。

• クライアント ライブラリを使用して Cloud サービスに対する認証を行うで、承認と認証情報について学習する。

• Spanner のスキーマ設計のベスト プラクティスを確認する。