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Erste Schritte mit Cloud Spanner in Go

Lernziele

Diese Anleitung führt Sie durch die folgenden Schritte unter Verwendung der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go:

  • Cloud 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 Cloud Spanner verwendet, eine kostenpflichtige Komponente von Google Cloud. Informationen zu den Kosten der Nutzung von Cloud 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 Go-Umgebung vorbereiten

  1. Installieren Sie Go per Download auf Ihrem Entwicklungscomputer, falls es noch nicht installiert ist.

  2. Konfigurieren Sie die Umgebungsvariable GOPATH wie unter Installation testen beschrieben, falls sie noch nicht konfiguriert ist.

  3. Laden Sie die Beispiele auf Ihren Computer herunter.

    go get -u github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/spanner/...
    
  4. Wechseln Sie in das Verzeichnis, das den Cloud Spanner-Beispielcode enthält:

    cd $GOPATH/src/github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/spanner/spanner_snippets
    
  5. Legen Sie die Umgebungsvariable GCLOUD_PROJECT auf Ihre Google Cloud-Projekt-ID fest.

    export GCLOUD_PROJECT=[MY_PROJECT_ID]
    

Instanz erstellen

Wenn Sie Cloud Spanner zum ersten Mal verwenden, müssen Sie eine Instanz erstellen. Dabei handelt es sich um eine Zuordnung von Ressourcen, die von Cloud 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 Cloud 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 dazu 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 dazu finden Sie unter Knotenzahl.

Hier sollten Sie das sehen:

Creating instance...done.

Beispieldateien ansehen

Das Beispiel-Repository enthält ein Beispiel für den Einsatz von Cloud Spanner mit Go.

Sehen Sie sich die Datei snippet.go genauer an. Darin wird die Verwendung von Cloud Spanner dargestellt. Der Code zeigt, wie eine neue Datenbank erstellt und verwendet wird. In den Daten wird das Beispielschema verwendet, das auf der Seite Schema und Datenmodell dargestellt ist.

Datenbank erstellen

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

go run snippet.go createdatabase projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Created database [example-db]

Sie haben gerade eine Cloud Spanner-Datenbank erstellt. Die Datenbank wurde aus diesem Code erstellt:

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

	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
	adminpb "google.golang.org/genproto/googleapis/spanner/admin/database/v1"
)

func createDatabase(w io.Writer, db string) error {
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("Invalid database id %s", db)
	}

	ctx := context.Background()
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.CreateDatabase(ctx, &adminpb.CreateDatabaseRequest{
		Parent:          matches[1],
		CreateStatement: "CREATE DATABASE `" + matches[2] + "`",
		ExtraStatements: []string{
			`CREATE TABLE Singers (
				SingerId   INT64 NOT NULL,
				FirstName  STRING(1024),
				LastName   STRING(1024),
				SingerInfo BYTES(MAX)
			) PRIMARY KEY (SingerId)`,
			`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`,
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if _, err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Created database [%s]\n", db)
	return nil
}

Mit dem Code werden außerdem die beiden Tabellen Singers und Albums für eine einfache Musikanwendung definiert. Die Tabellen werden im weiteren Verlauf dieser Seite verwendet. Sehen Sie sich das Beispielschema an, falls Sie es noch nicht getan haben.

Im nächsten Schritt werden Daten in die Datenbank geschrieben.

Datenbankclient erstellen

Bevor Sie Lese- oder Schreibvorgänge ausführen können, müssen Sie einen Client erstellen.


import (
	"context"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
)

func createClients(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()

	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}

	dataClient, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}

	_ = adminClient
	_ = dataClient

	return nil
}

Sie können sich Client wie eine Datenbankverbindung vorstellen. Alle Interaktionen mit Cloud Spanner müssen über Client ausgeführt werden. In der Regel erstellen Sie Client beim Start Ihrer Anwendung. Anschließend verwenden Sie Client zum Lesen, Schreiben und Ausführen von Transaktionen. Jeder Client verwendet Ressourcen in Cloud Spanner.

Wenn Sie mehrere Clients in derselben Anwendung erstellen, sollten Sie mit Client.Close() die Ressourcen des Clients, einschließlich der Netzwerkverbindungen, bereinigen, sobald sie nicht mehr benötigt wird. nicht mehr benötigt.

Weitere Informationen finden Sie in der Referenz zu Client.

Der obige Code zeigt außerdem, wie ein DatabaseAdminClient erstellt wird, der zum Erzeugen einer Datenbank verwendet wird.

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 Update().


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func writeUsingDML(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	_, err = client.ReadWriteTransaction(ctx, func(ctx context.Context, txn *spanner.ReadWriteTransaction) error {
		stmt := spanner.Statement{
			SQL: `INSERT Singers (SingerId, FirstName, LastName) VALUES
				(12, 'Melissa', 'Garcia'),
				(13, 'Russell', 'Morales'),
				(14, 'Jacqueline', 'Long'),
				(15, 'Dylan', 'Shaw')`,
		}
		rowCount, err := txn.Update(ctx, stmt)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d record(s) inserted.\n", rowCount)
		return err
	})
	return err
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument dmlwrite aus:

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

Hier sollten Sie das sehen:

4 record(s) inserted.

Daten mit Mutationen schreiben

Sie können Daten auch mithilfe von Mutationen einfügen.

Eine Mutation ist ein Container für Mutationsvorgänge. Eine Mutation stellt eine Folge von Einfügungs-, Aktualisierungs- und Löschvorgängen dar, die Cloud Spanner in kleinstmöglichen Schritten auf verschiedene Zeilen und Tabellen in einer Cloud Spanner-Datenbank anwenden kann.

Verwenden Sie Mutation.InsertOrUpdate(), um die Mutation INSERT_OR_UPDATE zu erstellen. Damit wird eine neue Zeile hinzugefügt oder Spaltenwerte aktualisiert, falls die Zeile bereits vorhanden ist. Alternativ können Sie die Methode Mutation.Insert() zum Erstellen der Mutation INSERT verwenden, mit der eine neue Zeile hinzugefügt wird.

Durch Client.Apply() werden Mutationen in kleinstmöglichen Schritten auf eine Datenbank angewendet.

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


import (
	"context"
	"io"

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

func write(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	singerColumns := []string{"SingerId", "FirstName", "LastName"}
	albumColumns := []string{"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"}
	m := []*spanner.Mutation{
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{1, "Marc", "Richards"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{2, "Catalina", "Smith"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{3, "Alice", "Trentor"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{4, "Lea", "Martin"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{5, "David", "Lomond"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{1, 1, "Total Junk"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{1, 2, "Go, Go, Go"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{2, 1, "Green"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{2, 2, "Forever Hold Your Peace"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{2, 3, "Terrified"}),
	}
	_, err = client.Apply(ctx, m)
	return err
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument write aus:

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

Der Befehl sollte erfolgreich ausgeführt werden.

Daten mit SQL abfragen

Cloud Spanner unterstützt eine native SQL-Oberfläche zum Lesen von Daten, auf die Sie in der Befehlszeile mit dem gcloud-Befehlszeilentool oder programmatisch mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go 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

Mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go

Als Alternative zum Ausführen einer SQL-Anweisung in der Befehlszeile können Sie die gleiche SQL-Anweisung programmgesteuert mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go ausführen.

Diese Methoden und Typen werden zum Ausführen der SQL-Abfrage verwendet:

  • Client.Single(): Verwenden Sie diese Option, um den Wert mindestens einer Spalte aus mindestens einer Zeile in einer Cloud Spanner-Tabelle zu lesen. Client.Single gibt eine Transaktion des Typs ReadOnlyTransaction zurück, die zum Ausführen einer Lese- oder SQL-Anweisung verwendet wird.
  • ReadOnlyTransaction.Query(): Verwenden Sie diese Methode, um eine Abfrage für eine Datenbank auszuführen.
  • Typ Statement: Mit dieser Option können Sie einen SQL-String erstellen.
  • Typ Row: Verwenden Sie diese Option, um auf die von einer SQL-Anweisung oder einem Leseaufruf zurückgegebenen Daten zuzugreifen.

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func query(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums`}
	iter := client.Single().Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID, albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, albumTitle)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument query aus.

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

Sie sollten folgendes Ergebnis sehen:

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

Abfrage mit einem SQL-Parameter

Sie können mithilfe von unterstützten SQL-Typen benutzerdefinierte Werte in SQL-Anweisungen einfügen.

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func queryWithParameter(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	stmt := spanner.Statement{
		SQL: `SELECT SingerId, FirstName, LastName FROM Singers
			WHERE LastName = @lastName`,
		Params: map[string]interface{}{
			"lastName": "Garcia",
		},
	}
	iter := client.Single().Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID int64
		var firstName, lastName string
		if err := row.Columns(&singerID, &firstName, &lastName); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %s %s\n", singerID, firstName, lastName)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument queryWithParameter aus.

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

Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:

12 Melissa Garcia

Daten mit der Lese-API auslesen

Neben der SQL-Schnittstelle unterstützt Cloud Spanner auch eine Leseschnittstelle.

Verwenden Sie ReadOnlyTransaction.Read(), um Zeilen aus der Datenbank zu lesen. Nutzen Sie KeySet, um eine Sammlung der zu lesenden Schlüssel und Schlüsselbereiche zu definieren.

So lesen Sie die Daten aus:


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func read(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	iter := client.Single().Read(ctx, "Albums", spanner.AllKeys(),
		[]string{"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"})
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID, albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, albumTitle)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument read aus.

go run snippet.go read projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:

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

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. Cloud Spanner unterstützt Schemaaktualisierungen für Datenbanken, ohne dass die Traffic-Bereitstellung unterbrochen werden muss. Bei einer Schemaaktualisierung muss die Datenbank nicht offline geschaltet und es müssen keine ganzen Tabellen oder Spalten gesperrt werden. Sie können während der Aktualisierung weiter Daten in die Datenbank schreiben. Weitere Informationen zu unterstützten Schemaaktualisierungen und zur Leistung während der Schemaänderung finden Sie unter Schemaaktualisierungen.

Spalte hinzufügen

Sie können eine Spalte in der Befehlszeile mithilfe des gcloud-Befehlszeilentools oder programmatisch mithilfe der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go hinzufügen.

Über die Befehlszeile

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

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

Hier sollten Sie das sehen:

Schema updating...done.

Mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go

Verwenden Sie DatabaseAdminClient.UpdateDatabaseDdl(), um das Schema zu ändern:


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
	adminpb "google.golang.org/genproto/googleapis/spanner/admin/database/v1"
)

func addNewColumn(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			"ALTER TABLE Albums ADD COLUMN MarketingBudget INT64",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added MarketingBudget column\n")
	return nil
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument addnewcolumn aus.

go run snippet.go addnewcolumn projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Added 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 500000 für den Zeilenschlüssel, der durch Albums(2, 2) angegeben wird.

import (
	"context"
	"io"

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

func update(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()

	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	cols := []string{"SingerId", "AlbumId", "MarketingBudget"}
	_, err = client.Apply(ctx, []*spanner.Mutation{
		spanner.Update("Albums", cols, []interface{}{1, 1, 100000}),
		spanner.Update("Albums", cols, []interface{}{2, 2, 500000}),
	})
	return err
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument update aus.

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

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

Mit diesem Code können Sie die Abfrage ausführen:


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"strconv"

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

func queryNewColumn(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, MarketingBudget FROM Albums`}
	iter := client.Single().Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID, albumID int64
		var marketingBudget spanner.NullInt64
		if err := row.ColumnByName("SingerId", &singerID); err != nil {
			return err
		}
		if err := row.ColumnByName("AlbumId", &albumID); err != nil {
			return err
		}
		if err := row.ColumnByName("MarketingBudget", &marketingBudget); err != nil {
			return err
		}
		budget := "NULL"
		if marketingBudget.Valid {
			budget = strconv.FormatInt(marketingBudget.Int64, 10)
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, budget)
	}
}

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

go run snippet.go querynewcolumn projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Hier sollten Sie das sehen:

1 1 100000
1 2 NULL
2 1 NULL
2 2 500000
2 3 NULL

Daten aktualisieren

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

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func writeWithTransactionUsingDML(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	_, err = client.ReadWriteTransaction(ctx, func(ctx context.Context, txn *spanner.ReadWriteTransaction) error {
		// getBudget returns the budget for a record with a given albumId and singerId.
		getBudget := func(albumID, singerID int64) (int64, error) {
			key := spanner.Key{albumID, singerID}
			row, err := txn.ReadRow(ctx, "Albums", key, []string{"MarketingBudget"})
			if err != nil {
				return 0, err
			}
			var budget int64
			if err := row.Column(0, &budget); err != nil {
				return 0, err
			}
			return budget, nil
		}
		// updateBudget updates the budget for a record with a given albumId and singerId.
		updateBudget := func(singerID, albumID, albumBudget int64) error {
			stmt := spanner.Statement{
				SQL: `UPDATE Albums
					SET MarketingBudget = @AlbumBudget
					WHERE SingerId = @SingerId and AlbumId = @AlbumId`,
				Params: map[string]interface{}{
					"SingerId":    singerID,
					"AlbumId":     albumID,
					"AlbumBudget": albumBudget,
				},
			}
			_, err := txn.Update(ctx, stmt)
			return err
		}

		// Transfer the marketing budget from one album to another. By keeping the actions
		// in a single transaction, it ensures the movement is atomic.
		const transferAmt = 200000
		album2Budget, err := getBudget(2, 2)
		if err != nil {
			return err
		}
		// The transaction will only be committed if this condition still holds at the time
		// of commit. Otherwise it will be aborted and the callable will be rerun by the
		// client library.
		if album2Budget >= transferAmt {
			album1Budget, err := getBudget(1, 1)
			if err != nil {
				return err
			}
			if err = updateBudget(1, 1, album1Budget+transferAmt); err != nil {
				return err
			}
			if err = updateBudget(2, 2, album2Budget-transferAmt); err != nil {
				return err
			}
			fmt.Fprintf(w, "Moved %d from Album2's MarketingBudget to Album1's.", transferAmt)
		}
		return nil
	})
	return err
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument dmlwritetxn aus.

go run snippet.go dmlwritetxn projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Hier sollten Sie das sehen:

Moved 200000 from Album2's MarketingBudget to Album1's.

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. Wie bei anderen Schemaaktualisierungen kann mit Cloud Spanner ein Index hinzugefügt werden, ohne dass die Traffic-Bereitstellung unterbrochen werden muss. Cloud 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 Index-Backfill.

Nachdem Sie einen sekundären Index hinzugefügt haben, verwendet Cloud Spanner diesen automatisch für SQL-Abfragen, die mit dem Index sehr 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 des gcloud-Befehlszeilentools oder programmatisch mithilfe der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go 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 das sehen:

Schema updating...done.

Mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go

Verwenden Sie UpdateDatabaseDdl(), um einen Index hinzuzufügen:


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
	adminpb "google.golang.org/genproto/googleapis/spanner/admin/database/v1"
)

func addIndex(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			"CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle ON Albums(AlbumTitle)",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added index\n")
	return nil
}

Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollten Sie das sehen:

Added index

Mit dem Index auslesen

Für SQL-Abfragen verwendet Cloud Spanner automatisch einen geeigneten Index. In der Leseschnittstelle müssen Sie den Index in Ihrer Anfrage angeben.

Für die Verwendung des Index in der Leseschnittstelle nutzen Sie ReadOnlyTransaction.ReadUsingIndex(). Dieser Vorgang dient zum Lesen von null oder mehr Zeilen aus einer Datenbank mithilfe eines Index.

Mit dem folgenden Code werden alle Spalten AlbumId und AlbumTitle aus dem Index AlbumsByAlbumTitle abgerufen.


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func readUsingIndex(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	iter := client.Single().ReadUsingIndex(ctx, "Albums", "AlbumsByAlbumTitle", spanner.AllKeys(),
		[]string{"AlbumId", "AlbumTitle"})
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %s\n", albumID, albumTitle)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readindex aus.

go run snippet.go readindex projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Hier sollten Sie das sehen:

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

Index mit einer STORING-Klausel hinzufügen

Vielleicht haben Sie bemerkt, dass im obigen Beispiel die Spalte MarketingBudget nicht gelesen wird. Die Leseschnittstelle von Cloud Spanner unterstützt nicht die Möglichkeit, 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

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

Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollten Sie das sehen:

Schema updating...done.

Mit der Cloud Spanner-Clientbibliothek für Go

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	database "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1"
	adminpb "google.golang.org/genproto/googleapis/spanner/admin/database/v1"
)

func addStoringIndex(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			"CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) STORING (MarketingBudget)",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added storing index\n")
	return nil
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument addstoringindex aus.

go run snippet.go addstoringindex projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollten Sie das sehen:

Added storing index

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"strconv"

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

func readStoringIndex(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	iter := client.Single().ReadUsingIndex(ctx, "Albums", "AlbumsByAlbumTitle2", spanner.AllKeys(),
		[]string{"AlbumId", "AlbumTitle", "MarketingBudget"})
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var albumID int64
		var marketingBudget spanner.NullInt64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&albumID, &albumTitle, &marketingBudget); err != nil {
			return err
		}
		budget := "NULL"
		if marketingBudget.Valid {
			budget = strconv.FormatInt(marketingBudget.Int64, 10)
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %s %s\n", albumID, albumTitle, budget)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readstoringindex aus.

go run snippet.go readstoringindex projects/$GCLOUD_PROJECT/instances/test-instance/databases/example-db

Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:

2 Forever Hold Your Peace 300000
2 Go, Go, Go NULL
1 Green NULL
3 Terrified NULL
1 Total Junk 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. Nutzen Sie den Typ ReadOnlyTransaction, um schreibgeschützte Transaktionen auszuführen. Mit Client.ReadOnlyTransaction() können Sie eine ReadOnlyTransaction abrufen.

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


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func readOnlyTransaction(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	ro := client.ReadOnlyTransaction()
	defer ro.Close()
	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums`}
	iter := ro.Query(ctx, stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			break
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID int64
		var albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, albumTitle)
	}

	iter = ro.Read(ctx, "Albums", spanner.AllKeys(), []string{"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"})
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return nil
		}
		if err != nil {
			return err
		}
		var singerID int64
		var albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, albumTitle)
	}
}

Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readonlytransaction aus.

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

Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:

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

Clean-up

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

Mit der Cloud Console

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

    Zur Seite "VM-Instanzen"

  2. Klicken Sie auf die Instanz.

  3. Klicken Sie auf die Datenbank, die Sie löschen möchten.

  4. Klicken Sie auf der Seite Datenbankdetails auf Löschen.

  5. 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

Mit der Cloud Console

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

    Zur Seite "VM-Instanzen"

  2. Klicken Sie auf die Instanz.

  3. Klicken Sie auf Löschen.

  4. Bestätigen Sie, dass die Instanz gelöscht werden soll, und klicken Sie auf Löschen.

Weitere Informationen

  • Über eine VM-Instanz auf Cloud Spanner zugreifen: Erstellen Sie eine VM-Instanz mit Zugriff auf die Cloud Spanner-Datenbank.
  • Anmeldedaten für die Autorisierung und Authentifizierung: Siehe Erste Schritte bei der Authentifizierung
  • Cloud Spanner-Konzepte