Cloud Spanner 使用入门 (Go)

目标

本教程将介绍如何使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库完成以下步骤:

  • 创建 Cloud Spanner 实例和数据库。
  • 写入、读取数据库中的数据和对数据执行 SQL 查询。
  • 更新数据库架构。
  • 使用读写事务更新数据。
  • 向数据库添加二级索引。
  • 使用索引来读取数据和对数据执行 SQL 查询。
  • 使用只读事务检索数据。

费用

本教程使用 Cloud Spanner,它是 Google Cloud 的收费组件。如需了解使用 Cloud Spanner 的费用,请参阅价格

准备工作

完成设置中介绍的步骤,包括创建和设置默认 Google Cloud 项目、启用结算功能、启用 Cloud Spanner API 以及设置 OAuth 2.0 来获取身份验证凭据以使用 Cloud Spanner API。

尤其要确保运行 gcloud auth application-default login,以便使用身份验证凭据设置本地开发环境。

准备本地 Go 环境

  1. 如果开发机器上尚未安装 Go,请先进行安装(下载)。

  2. 如果尚未配置 GOPATH 环境变量,请按照测试安装中的说明进行配置。

  3. 将示例下载到您的机器。

    go get -u github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/spanner/...
    
  4. 切换到包含 Cloud Spanner 示例代码的目录:

    cd $GOPATH/src/github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/spanner/spanner_snippets
    
  5. GCLOUD_PROJECT 环境变量设置为您的 Google Cloud 项目 ID:

    export GCLOUD_PROJECT=[MY_PROJECT_ID]
    

创建实例

在首次使用 Cloud Spanner 时,必须创建一个实例,实例是 Cloud Spanner 数据库使用的资源分配单位。创建实例时,请选择一个实例配置(决定数据的存储位置),同时选择要使用的节点数(决定实例中服务资源和存储资源的数量)。

执行以下命令,在区域 us-central1 中创建具有 1 个节点的 Cloud Spanner 实例:

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

请注意,此命令将创建一个具有以下特征的实例:

  • 实例 ID 为 test-instance
  • 显示名为 Test Instance
  • 实例配置为 regional-us-central1(单区域配置将数据存储在单个区域中,而多区域配置则将数据分布在多个区域中。如需了解详情,请参阅实例。)
  • 节点数为 1(node_count 对应于实例中数据库可用的服务资源和存储资源的数量。如需了解详情,请参阅节点数。)

应显示如下消息:

Creating instance...done.

浏览示例文件

示例代码库中包含一个示例,演示如何通过 Go 使用 Cloud Spanner。

请浏览 snippet.go 文件,其中说明了如何使用 Cloud Spanner。代码展示了如何创建和使用新数据库。数据使用架构和数据模型页面中显示的示例架构。

创建数据库

通过在命令行运行以下命令,在名为 test-instance 的实例中创建名为 example-db 的数据库。

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

您应该会看到:

Created database [example-db]

您刚刚创建了一个 Cloud Spanner 数据库。以下是创建数据库的代码。

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
}

该代码还为一个基本的音乐应用定义了两个表:SingersAlbums。本页面会一直用到这两个表。请查看示例架构(如果您还没有查看)。

下一步是将数据写入数据库。

创建数据库客户端

您必须先创建一个 Client,然后才能执行读写操作:


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
}

您可以将 Client 视为数据库连接:您与 Cloud Spanner 的所有交互都必须通过 Client 进行。通常,您可以在应用启动时创建 Client,然后重复使用该 Client 来读取、写入和执行事务。每个客户端均使用 Cloud Spanner 中的资源,因此您必须调用 Client.Close() 来清理客户端的资源,包括网络连接。

如需了解详情,请参阅 Client 参考文档。

上述代码也演示了如何创建 DatabaseAdminClient(用于创建数据库)。

使用 DML 写入数据

您可以在读写事务中使用数据操纵语言 (DML) 插入数据。

使用 Update() 方法来执行 DML 语句。


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
}

使用 dmlwrite 参数运行示例:

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

您应该会看到:

4 record(s) inserted.

使用变更写入数据

您还可以使用变更插入数据。

Mutation 是用于变更操作的容器。Mutation 代表插入、更新和删除等一系列操作,Cloud Spanner 将这些操作以不可分割的方式应用于 Cloud Spanner 数据库中的不同行和表。

使用 Mutation.InsertOrUpdate() 构建 INSERT_OR_UPDATE 变更,该变更会添加新行或更新列值(如果该行已经存在)。或者,使用 Mutation.Insert() 方法构建 INSERT 变更,该变更会添加新行。

Client.Apply() 以不可分割的方式将变更应用于数据库。

此代码演示了如何使用变更写入数据:


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
}

使用 write 参数运行示例:

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

您应该会看到命令成功运行。

使用 SQL 查询数据

Cloud Spanner 支持使用原生 SQL 接口读取数据,您可以通过以下方式访问该接口:使用 gcloud 命令行工具在命令行中访问,或使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库以编程方式进行访问。

在命令行中

执行以下 SQL 语句,读取 Albums 表中所有列的值:

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

结果应为:

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

使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库

除了在命令行中执行 SQL 语句外,还可以使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库以编程方式发出相同的 SQL 语句。

使用以下方法和类型运行 SQL 查询:

  • Client.Single():使用此方法可读取 Cloud Spanner 表中一行或多行的一列或多列的值。Client.Single 会返回一个 ReadOnlyTransaction,可用于运行读取或 SQL 语句。
  • ReadOnlyTransaction.Query():使用此方法可对数据库执行查询。
  • Statement 类型:使用此类型可构建 SQL 字符串。
  • Row 类型:使用此类型可访问由 SQL 语句或读取调用返回的数据。

下面演示了如何发出查询并访问数据:


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)
	}
}

使用 query 参数运行示例。

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

您应该会看到以下结果:

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

使用 SQL 参数进行查询

您可以使用支持的 SQL 类型在 SQL 语句中添加自定义值。

以下示例演示了如何在 WHERE 子句中使用 @lastName 作为参数来查询包含特定 LastName 值的记录。


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)
	}
}

使用 querywithparameter 参数运行示例。

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

您应看到如下输出:

12 Melissa Garcia

使用读取 API 读取数据

除 Cloud Spanner 的 SQL 接口外,Cloud Spanner 还支持读取接口。

使用 ReadOnlyTransaction.Read() 从数据库中读取行。使用 KeySet 定义要读取的键和键范围的集合。

下面演示了如何读取数据:


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)
	}
}

使用 read 参数运行示例。

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

您看到的输出结果应该类似于以下内容:

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

更新数据库架构

假设您需要将名为 MarketingBudget 的新列添加到 Albums 表。向现有表添加新列需要更新数据库架构。Cloud Spanner 支持在数据库继续处理流量的同时,对数据库进行架构更新。架构更新不需要使数据库离线,并且不会锁定整个表或列;在架构更新期间,您可以继续将数据写入数据库。如需详细了解支持的架构更新和架构更改性能,请参阅架构更新

添加列

您可以使用 gcloud 命令行工具在命令行中添加列,也可以使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库以编程方式添加列。

在命令行中

使用以下 ALTER TABLE 命令向表添加新列:

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

应显示如下消息:

Schema updating...done.

使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库

使用 DatabaseAdminClient.UpdateDatabaseDdl() 修改架构:


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
}

使用 addnewcolumn 参数运行示例。

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

您应该会看到:

Added MarketingBudget column.

将数据写入新列

以下代码可将数据写入新列。对于键分别为 Albums(1, 1)Albums(2, 2) 的行,该代码会将 MarketingBudget 分别设置为 100000500000

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
}

使用 update 参数运行示例。

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

您还可以执行 SQL 查询或读取调用来获取刚才写入的值。

以下是执行查询的代码:


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)
	}
}

如需执行此查询,请使用 querynewcolumn 参数运行示例。

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

您应该会看到:

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

更新数据

您可以在读写事务中使用 DML 来更新数据。

使用 Update() 方法来执行 DML 语句。


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
}

使用 dmlwritetxn 参数运行示例。

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

您应该会看到:

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

使用二级索引

假设您想要提取 Albums 表中 AlbumTitle 值在特定范围内的所有行。您可以使用 SQL 语句或读取调用读取 AlbumTitle 列中的所有值,然后舍弃不符合条件的行。不过,执行全表扫描费用高昂,特别是对内含大量行的表来说更是如此。相反,如果对表创建二级索引,按非主键列进行搜索,则可以提高行检索速度。

向现有表添加二级索引需要更新架构。与其他架构更新一样,Cloud Spanner 支持在数据库继续处理流量的同时添加索引。Cloud Spanner 会使用您的现有数据自动回填索引。回填可能需要几分钟时间才能完成,但在此过程中,您无需使数据库离线,也无需避免写入已编入索引的表。如需了解详情,请参阅索引回填

添加二级索引后,Cloud Spanner 会自动使用该索引进行 SQL 查询,使用该索引后,查询运行速度可能会提高。如果使用读取接口,则必须指定要使用的索引。

添加二级索引

您可以使用 gcloud 命令行工具在命令行中添加索引,也可以使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库以编程方式添加索引。

在命令行中

使用以下 CREATE INDEX 命令向数据库添加索引:

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

应显示如下消息:

Schema updating...done.

使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库

使用 UpdateDatabaseDdl() 添加索引:


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
}

添加索引可能需要几分钟时间。添加索引后,您应该会看到:

Added index

使用索引进行读取

对于 SQL 查询,Cloud Spanner 会自动使用适当的索引。在读取接口中,您必须在请求中指定索引。

要在读取接口中使用索引,请使用 ReadOnlyTransaction.ReadUsingIndex(),该方法可使用索引从数据库中读取零或多行。

以下代码从 AlbumsByAlbumTitle 索引中提取所有 AlbumIdAlbumTitle 列。


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)
	}
}

使用 readindex 参数运行示例。

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

您应该会看到:

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

添加带 STORING 子句的索引

您可能已经注意到,上面的读取示例不包括读取 MarketingBudget 列。这是因为,Cloud Spanner 的读取接口不支持将索引与数据表联接起来查找未存储在索引中的值。

请创建 AlbumsByAlbumTitle 的备用定义,用于将 MarketingBudget 的副本存储到索引中。

在命令行中

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

添加索引可能需要几分钟时间。添加索引后,应显示如下信息:

Schema updating...done.

使用适用于 Go 的 Cloud Spanner 客户端库

使用 UpdateDatabaseDdl() 添加带 STORING 子句的索引:


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
}

使用 addstoringindex 参数运行示例。

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

添加索引可能需要几分钟时间。添加索引后,应显示如下信息:

Added storing index

现在,当您执行读取操作时便可从 AlbumsByAlbumTitle2 索引中提取所有 AlbumIdAlbumTitleMarketingBudget 列:


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)
	}
}

使用 readstoringindex 参数运行示例。

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

您看到的输出结果应该类似于以下内容:

2 Forever Hold Your Peace 300000
2 Go, Go, Go NULL
1 Green NULL
3 Terrified NULL
1 Total Junk 300000

使用只读事务检索数据

假设您要在同一时间戳执行多个读取操作。只读事务会观察一致的事务提交历史记录前缀,因此您的应用始终可获得一致的数据。 使用 ReadOnlyTransaction 类型执行只读事务。使用 Client.ReadOnlyTransaction() 获取 ReadOnlyTransaction

下面演示了如何运行查询并在同一只读事务中执行读取操作:


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)
	}
}

使用 readonlytransaction 参数运行示例。

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

您看到的输出结果应该类似于以下内容:

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

清理

为避免因本教程中使用的资源导致您的 Google Cloud 帐号产生额外费用,请删除数据库和您创建的实例。

删除数据库

如果您删除一个实例,则该实例中的所有数据库都会自动删除。 本步骤演示了如何在不删除实例的情况下删除数据库(您仍需为该实例付费)。

在命令行中

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

使用 Cloud Console

  1. 转到 Google Cloud Console 中的 Cloud Spanner 实例页面。

    转到“实例”页面

  2. 点击实例。

  3. 点击您想删除的数据库。

  4. 数据库详细信息页面中,点击删除

  5. 确认您要删除数据库并点击删除

删除实例

删除实例会自动删除在该实例中创建的所有数据库。

在命令行中

gcloud spanner instances delete test-instance

使用 Cloud Console

  1. 转到 Google Cloud Console 中的 Cloud Spanner 实例页面。

    转到“实例”页面

  2. 点击您的实例。

  3. 点击删除

  4. 确认您要删除实例并点击删除

后续步骤

  • 在虚拟机实例中访问 Cloud Spanner:创建一个可访问 Cloud Spanner 数据库的虚拟机实例。
  • 身份验证入门中了解授权和身份验证凭据。
  • 了解更多 Cloud Spanner 概念