Introdução ao Spanner em Go

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Objetivos

Neste tutorial, você vai aprender as etapas a seguir usando a biblioteca de cliente do Spanner para Go:

• 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

Este tutorial usa 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.

Observação: se você não planeja manter os recursos criados neste tutorial, considere criar um novo projeto do Google Cloud, em vez de selecionar um projeto existente. Depois de concluir o tutorial, você pode excluir o projeto, removendo todos os recursos associados a ele.

Preparar seu ambiente Go local

1. Se ainda não tiver feito isso, instale o Go (fazer download) no seu computador.

2. Caso ainda não tenha configurado a variável de ambiente GOPATH conforme descrito em Testar sua instalação (em inglês), faça isso agora.

3. Faça o download das amostras para sua máquina.

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples $GOPATH/src/github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples
   

4. Mude para o diretório que contém o código de exemplo do Spanner:

   cd $GOPATH/src/github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/spanner/spanner_snippets
   

5. Defina a variável de ambiente GCLOUD_PROJECT para seu ID do projeto do Google Cloud.

   export GCLOUD_PROJECT=[MY_PROJECT_ID]
   

Criar uma instância

Ao usar o Spanner pela primeira vez, é necessário criar uma instância, que é uma 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 um exemplo que mostra como usar o Spanner com Go.

Confira o arquivo snippet.go, que mostra como usar o Spanner. O código mostra como criar e usar um novo banco de dados. Os dados usam o esquema de exemplo exibido na página Esquema e modelo de dados.

Criar um banco de dados

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá:

Created database [example-db]

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

Observação: os exemplos de código a seguir usam essas duas tabelas. Se você não executar esse código, crie as tabelas usando o console do Google Cloud ou a CLI gcloud. Para mais informações, consulte o esquema de exemplo.

GoogleSQL

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

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

func createDatabase(ctx context.Context, 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)
	}

	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),
				FullName   STRING(2048) AS (
					ARRAY_TO_STRING([FirstName, LastName], " ")
				) STORED
			) 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
}

PostgreSQL

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

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

// pgCreateDatabase shows how to create a Spanner database that uses the
// PostgreSQL dialect.
func pgCreateDatabase(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	// db := "projects/my-project/instances/my-instance/databases/my-database"
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("invalid database id %v", db)
	}

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

	// Databases with PostgreSQL dialect do not support extra DDL statements in the `CreateDatabase` call.
	req := &adminpb.CreateDatabaseRequest{
		Parent:          matches[1],
		DatabaseDialect: adminpb.DatabaseDialect_POSTGRESQL,
		// Note that PostgreSQL uses double quotes for quoting identifiers. This also
		// includes database names in the CREATE DATABASE statement.
		CreateStatement: `CREATE DATABASE "` + matches[2] + `"`,
	}
	opCreate, err := adminClient.CreateDatabase(ctx, req)
	if err != nil {
		return err
	}
	if _, err := opCreate.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	updateReq := &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			`CREATE TABLE Singers (
				SingerId   bigint NOT NULL PRIMARY KEY,
				FirstName  varchar(1024),
				LastName   varchar(1024),
				SingerInfo bytea
			)`,
			`CREATE TABLE Albums (
				AlbumId      bigint NOT NULL,
				SingerId     bigint NOT NULL REFERENCES Singers (SingerId),
				AlbumTitle   text,
                PRIMARY KEY(SingerId, AlbumId)
			)`,
			`CREATE TABLE Venues (
				VenueId  bigint NOT NULL PRIMARY KEY,
				Name     varchar(1024) NOT NULL
			)`,
		},
	}
	opUpdate, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, updateReq)
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := opUpdate.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Created Spanner PostgreSQL database [%v]\n", db)
	return nil
}

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

Criar um cliente de banco de dados

Antes de fazer leituras ou gravações, é necessário criar um Client:

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
	}
	defer adminClient.Close()

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

	_ = adminClient
	_ = dataClient

	return nil
}

Pense em um Client como uma conexão de banco de dados: todas as suas interações com o Spanner precisam passar por um Client. Normalmente, você cria um Client quando seu aplicativo é iniciado, depois reutiliza esse Client para ler, gravar e executar transações. Cada cliente usa recursos no Spanner.

Se você criar vários clientes no mesmo aplicativo, chame Client.Close() para limpar os recursos do cliente, incluindo as conexões de rede, assim que ele não for mais necessário.

Leia mais na referência de Client.

O código no exemplo anterior também mostra como criar um DatabaseAdminClient, que é usado para criar um banco de dados.

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 Update() para executar uma instrução DML.

GoogleSQL

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
}

PostgreSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func pgWriteUsingDML(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 INTO 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
}

Execute o exemplo usando o argumento dmlwrite para o Google SQL e o argumento pgdmlwrite para o PostgreSQL:

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá:

4 record(s) inserted.

Observação: há limites para o tamanho do commit. Consulte Limite de CRUD para mais informações.

Gravar dados com mutações

Também é possível inserir dados usando mutações.

Um Mutation é um contêiner para operações de mutação. Um Mutation representa uma sequência de inserções, atualizações e exclusões que o Spanner aplica atomicamente a diferentes linhas e tabelas em um banco de dados do Spanner.

Use Mutation.InsertOrUpdate() (em inglês) para construir uma mutação INSERT_OR_UPDATE, que adiciona uma nova linha ou atualiza valores de coluna caso a linha já exista. Como alternativa, use o método Mutation.Insert() (em inglês) para construir uma mutação INSERT, que adiciona uma nova linha.

Client.Apply() (em inglês) aplica mutações atomicamente a um banco de dados.

Este código mostra como gravar dados usando mutações:

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
}

Execute a amostra usando o argumento write:

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

Você verá o comando executado com sucesso.

Observação: há limites para o tamanho do commit. Consulte Limite de CRUD para mais informações.

Consultar dados usando SQL

O Spanner oferece suporte a uma interface SQL para leitura de dados, que pode ser acessada na linha de comando usando a CLI do Google Cloud ou programaticamente usando a biblioteca de cliente do Spanner para Go.

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'

Observação: para a referência do GoogleSQL, consulte Sintaxe de consulta no GoogleSQL. Para a referência do PostgreSQL, consulte Estrutura léxica e sintaxe do PostgreSQL.

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 Go

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 Go.

Os métodos e tipos a seguir são usados para executar a consulta SQL:

• Client.Single(): use para ler o valor de uma ou mais colunas de uma ou mais linhas em uma tabela do Spanner. Client.Single retorna um ReadOnlyTransaction, que é usado para executar uma instrução de leitura ou SQL.
• ReadOnlyTransaction.Query(): use este método para executar uma consulta em um banco de dados.
• O tipo Statement: use-o para construir uma string SQL.
• O tipo Row: use-o para acessar os dados retornados por uma instrução SQL ou uma chamada de leitura.

Veja como emitir a consulta e acessar os dados:

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)
	}
}

Execute a amostra usando o argumento query.

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

Você verá o resultado a seguir:

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

GoogleSQL

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)
	}
}

PostgreSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

// pgQueryParameter shows how to execute a query with parameters on a Spanner
// PostgreSQL database. The PostgreSQL dialect uses positional parameters, as
// opposed to the named parameters of Cloud Spanner.
func pgQueryParameter(w io.Writer, db string) error {
	// db := "projects/my-project/instances/my-instance/databases/my-database"
	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 = $1`,
		Params: map[string]interface{}{
			"p1": "Garcia",
		},
	}
	type Singers struct {
		SingerID            int64
		FirstName, LastName string
	}
	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 val Singers
		if err := row.ToStruct(&val); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %s %s\n", val.SingerID, val.FirstName, val.LastName)
	}
}

Execute o exemplo usando o argumento querywithparameter para o SQL do Google e o argumento pgqueryparameter para o PostgreSQL.

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá uma saída como:

12 Melissa Garcia

Ler dados usando a API de leitura

Além da interface SQL, o Spanner também é compatível com uma interface de leitura.

Use ReadOnlyTransaction.Read() para ler as linhas do banco de dados. Use KeySet para definir um conjunto de chaves e intervalos de chaves a serem lidos.

Veja como ler os dados:

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)
	}
}

Execute a amostra usando o argumento read.

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

Você verá uma saída como:

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

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 oferece suporte a atualizações de esquema em um banco de dados enquanto esse banco continua a veicular o tráfego. Para fazer atualizações no esquema, não é necessário desconectar o banco de dados nem bloquear tabelas ou colunas inteiras. É possível continuar gravando dados no banco de dados durante a atualização do esquema. Leia mais sobre as atualizações de esquema compatíveis e o desempenho das alterações de esquema em Fazer 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 Go.

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 Go

Use DatabaseAdminClient.UpdateDatabaseDdl() para modificar o esquema:

GoogleSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func addNewColumn(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	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
}

PostgreSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func pgAddNewColumn(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	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 bigint",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added MarketingBudget column\n")
	return nil
}

Execute o exemplo usando o argumento addnewcolumn para o SQL do Google e o argumento pgaddnewcolumn para o PostgreSQL.

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá:

Added 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).

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
}

Execute a amostra usando o argumento update.

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

Também é possível executar uma consulta SQL ou uma chamada de leitura para coletar os valores que você acabou de gravar.

Veja a seguir o código para executar a consulta:

GoogleSQL

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)
	}
}

PostgreSQL

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

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

func pgQueryNewColumn(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)
	}
}

Para executar essa consulta, execute a amostra usando o argumento querynewcolumn para o Google SQL e o argumento pgquerynewcolumn para o PostgreSQL.

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

Você verá:

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

Atualizar dados

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

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

GoogleSQL

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
}

PostgreSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func pgWriteWithTransactionUsingDML(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, fmt.Errorf("error reading marketing budget for album_id=%v,singer_id=%v: %w",
					albumID, singerID, err)
			}
			var budget int64
			if err := row.Column(0, &budget); err != nil {
				return 0, fmt.Errorf("error decoding marketing budget for album_id=%v,singer_id=%v: %w",
					albumID, singerID, 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 = $1
					WHERE SingerId = $2 and AlbumId = $3`,
				Params: map[string]interface{}{
					"p1": albumBudget,
					"p2": singerID,
					"p3": albumID,
				},
			}
			_, 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
}

Execute a amostra usando o argumento dmlwritetxn.

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

Você verá:

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

Observação: também é possível atualizar dados usando mutações.

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 Adicionar 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 Go.

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 Go

Use UpdateDatabaseDdl() para adicionar um índice:

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func addIndex(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	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
}

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

Added index

Ler usando o índice

Para consultas SQL, o Spanner usa automaticamente um índice apropriado. Na interface de leitura, especifique o índice em sua solicitação.

Para usar o índice na interface de leitura, use ReadOnlyTransaction.ReadUsingIndex(), que lê zero ou mais linhas de um banco de dados usando um índice.

O código a seguir busca todas as colunas AlbumId e AlbumTitle do índice AlbumsByAlbumTitle.

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)
	}
}

Execute a amostra usando o argumento readindex.

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

Você verá:

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

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 Go

Use UpdateDatabaseDdl() para adicionar um índice com uma cláusula STORING para o GoogleSQL e INCLUDE para o PostgreSQL:

GoogleSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func addStoringIndex(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	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
}

PostgreSQL

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

// pgAddStoringIndex shows how to create 'STORING' indexes on a Spanner
// PostgreSQL database. The PostgreSQL dialect uses INCLUDE keyword, as
// opposed to the STORING keyword of Cloud Spanner.
func pgAddStoringIndex(ctx context.Context, w io.Writer, db string) error {
	// db := "projects/my-project/instances/my-instance/databases/my-database"
	adminClient, err := database.NewDatabaseAdminClient(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to initialize spanner database admin client: %w", err)
	}
	defer adminClient.Close()

	op, err := adminClient.UpdateDatabaseDdl(ctx, &adminpb.UpdateDatabaseDdlRequest{
		Database: db,
		Statements: []string{
			"CREATE INDEX AlbumsByAlbumTitle2 ON Albums(AlbumTitle) INCLUDE (MarketingBudget)",
		},
	})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to execute spanner database DDL request: %w", err)
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to complete spanner database DDL request: %w", err)
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added storing index\n")
	return nil
}

Execute a amostra usando o argumento addstoringindex.

GoogleSQL

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

PostgreSQL

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

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

Added storing index

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

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)
	}
}

Execute a amostra usando o argumento readstoringindex.

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

Você verá uma saída como:

2 Forever Hold Your Peace 300000
2 Go, Go, Go NULL
1 Green NULL
3 Terrified NULL
1 Total Junk 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 da transação. Portanto, o aplicativo sempre recebe dados consistentes. Use o tipo ReadOnlyTransaction para executar transações somente leitura. Use Client.ReadOnlyTransaction() para receber um ReadOnlyTransaction.

Veja a seguir como executar uma consulta e fazer uma leitura na mesma transação somente leitura.

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)
	}
}

Execute a amostra usando o argumento readonlytransaction.

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

Você verá uma saída como:

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

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

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

   Acessar a página "Instâncias"

2. Clique na instância.

3. Clique no banco de dados que você quer excluir.

4. Na página Detalhes do banco de dados, clique em Excluir.

5. 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

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

   Acessar a página "Instâncias"

2. Clique na sua instância.

3. Clique em Excluir.

4. Confirme se quer excluir a instância e clique em Excluir.

A seguir

• Saiba como acessar o Spanner com uma instância de máquina virtual.

• Saiba mais sobre credenciais de autorização e autenticação em Autenticar os serviços do Cloud usando bibliotecas de cliente.

• Saiba mais sobre as práticas recomendadas de design de esquema do Spanner.