Obiettivi
Questo tutorial illustra i passaggi seguenti utilizzando il driver JDBC di Spanner:
- Creare un'istanza e un database Spanner.
- Scrivere, leggere ed eseguire query SQL sui dati nel database.
- Aggiorna lo schema del database.
- Aggiornare i dati utilizzando una transazione di lettura e scrittura.
- Aggiungi un indice secondario al database.
- Utilizza l'indice per leggere ed eseguire query SQL sui dati.
- Recupera i dati utilizzando una transazione di sola lettura.
Costi
Questo tutorial utilizza Spanner, che è un componente fatturabile di Google Cloud. Per informazioni sul costo dell'utilizzo di Spanner, consulta i prezzi.
Prima di iniziare
Completa i passaggi descritti in Configurazione, che riguardano la creazione e l'impostazione di un progetto Google Cloud predefinito, l'abilitazione della fatturazione, l'abilitazione dell'API Cloud Spanner e la configurazione di OAuth 2.0 per ottenere le credenziali di autenticazione da utilizzare per l'API Cloud Spanner.
In particolare, assicurati di eseguire gcloud auth
application-default login
per configurare il tuo ambiente di sviluppo locale con le credenziali di autenticazione.
Preparare l'ambiente JDBC locale
Installa il seguente codice sulla macchina di sviluppo, se non è già installato:
Clona il repository dell'app di esempio sulla tua macchina locale:
git clone https://github.com/googleapis/java-spanner-jdbc.git
Passa alla directory che contiene il codice campione Spanner:
cd java-spanner-jdbc/samples/snippets
Creazione di un'istanza
Quando utilizzi Spanner per la prima volta, devi creare un'istanza, ovvero un'allocazione di risorse utilizzate dai database Spanner. Quando crei un'istanza, scegli una configurazione dell'istanza, che determina dove sono archiviati i dati e il numero di nodi da utilizzare, che determina la quantità di risorse di gestione e archiviazione nell'istanza.
Esegui questo comando per creare un'istanza Spanner nella regione us-central1
con 1 nodo:
gcloud spanner instances create test-instance --config=regional-us-central1 \
--description="Test Instance" --nodes=1
Tieni presente che viene creata un'istanza con le seguenti caratteristiche:
- ID istanza
test-instance
- Nome visualizzato
Test Instance
- La configurazione dell'istanza
regional-us-central1
(le configurazioni regionali archiviano i dati in una singola regione, mentre le configurazioni multiregionali distribuiscono i dati in più regioni. Per saperne di più, consulta Informazioni sulle istanze. - Conteggio dei nodi pari a 1 (
node_count
corrisponde alla quantità di risorse di gestione e archiviazione disponibili per i database nell'istanza. Scopri di più in Nodi e unità di elaborazione.
Dovresti vedere:
Creating instance...done.
Cerca tra i file di esempio
Il repository di esempio contiene un esempio che mostra come utilizzare Spanner con JDBC.
pom.xml
aggiunge il driver JDBC di Spanner alle dipendenze del progetto e configura il plug-in di assembly per creare un file JAR eseguibile con la classe Java definita in questo tutorial.
Crea l'esempio dalla directory samples/snippets
:
mvn package -DskipTests
Crea un database
Crea un database denominato example-db
nell'istanza denominata test-instance
eseguendo questo comando sulla riga di comando.
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
createdatabase test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
createpgdatabase test-instance example-db
Dovresti vedere:
Created database [projects/my-project/instances/test-instance/databases/example-db]
Il codice seguente crea un database e due tabelle al suo interno.
GoogleSQL
PostgreSQL
Il passaggio successivo consiste nella scrittura dei dati nel database.
Creare una connessione JDBC
Prima di poter eseguire operazioni di lettura o scrittura, devi creare unConnection
. Tutte le tue interazioni con Spanner devono passare attraverso un Connection
. Il nome del database e altre proprietà sono specificati nell'URL di connessione JDBC e nel set java.util.Properties
.
GoogleSQL
PostgreSQL
Per un elenco completo delle proprietà supportate, consulta Proprietà URL di connessione.
Poiché ogni Connection
utilizza le risorse, è buona norma chiudere le connessioni quando non sono più necessarie o utilizzare un pool di connessioni per riutilizzare le connessioni in tutta l'applicazione.
Per saperne di più, consulta
la documentazione di riferimento Javadoc di Connection
.
Connetti il driver JDBC all'emulatore
Puoi collegare il driver JDBC all'emulatore Spanner in due modi:
- Imposta la variabile di ambiente
SPANNER_EMULATOR_HOST
: questo indica al driver JDBC di connettersi all'emulatore. L'istanza e il database Spanner nell'URL di connessione JDBC devono già esistere nell'emulatore. - Aggiungi
autoConfigEmulator=true
all'URL di connessione. Questa operazione indica al driver JDBC di connettersi all'emulatore e di creare automaticamente l'istanza e il database di Spanner nell'URL di connessione JDBC, se non esistono.
Questo esempio mostra come utilizzare l'opzione URL di connessione autoConfigEmulator=true
.
GoogleSQL
PostgreSQL
Scrivi dati con DML
Puoi inserire i dati utilizzando DML (Data Manipulation Language) in una transazione di lettura e scrittura.
Per eseguire un'istruzione DML devi usare il metodo PreparedStatement.executeUpdate()
.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writeusingdml test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writeusingdmlpg test-instance example-db
Dovresti vedere:
4 records inserted.
Scrivi dati con un batch DML
Puoi utilizzare i metodi PreparedStatement#addBatch()
e
PreparedStatement#executeBatch()
per eseguire più istruzioni DML in
un batch.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writeusingdmlbatch test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writeusingdmlbatchpg test-instance example-db
Dovresti vedere:
3 records inserted.
Scrivere dati con mutazioni
Puoi anche inserire i dati utilizzando le mutazioni.
Puoi scrivere dati utilizzando
un oggetto Mutation
.
Un oggetto Mutation
è un contenitore per le operazioni di mutazione. Un elemento Mutation
rappresenta una sequenza di inserti, aggiornamenti ed eliminazioni che Spanner si applica a livello atomico a diverse righe e tabelle in un database Spanner.
Il metodo newInsertBuilder()
nella classe Mutation
crea una mutazione INSERT
, che inserisce una
nuova riga in una tabella. Se la riga esiste già, la scrittura non riesce. In alternativa, puoi utilizzare il metodo newInsertOrUpdateBuilder
per creare una modifica INSERT_OR_UPDATE
, che aggiorna i valori della colonna se la riga esiste già.
write()
nell'interfaccia di CloudSpannerJdbcConnection
scrive le mutazioni. Tutte le mutazioni in un singolo batch vengono applicate a livello atomico.
Puoi annullare il wrapping dell'interfaccia CloudSpannerJdbcConnection
da un Connection
JDBC di Spanner.
Questo codice mostra come scrivere i dati utilizzando le mutazioni:
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
write test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writepg test-instance example-db
Dovresti vedere:
Inserted 10 rows.
Esegui query sui dati utilizzando SQL
Spanner supporta un'interfaccia SQL per la lettura dei dati, a cui puoi accedere dalla riga di comando utilizzando Google Cloud CLI o in modo programmatico mediante il driver JDBC di Spanner.
Nella riga di comando
Esegui questa istruzione SQL per leggere i valori di tutte le colonne della tabella Albums
:
GoogleSQL
gcloud spanner databases execute-sql example-db --instance=test-instance \
--sql='SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums'
PostgreSQL
gcloud spanner databases execute-sql example-db --instance=test-instance \
--sql='SELECT singer_id, album_id, album_title FROM albums'
Il risultato dovrebbe essere:
SingerId AlbumId AlbumTitle
1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified
Utilizzare il driver JDBC di Spanner
Oltre a eseguire un'istruzione SQL dalla riga di comando, puoi emettere la stessa istruzione SQL in modo programmatico utilizzando il driver JDBC di Spanner.
Per eseguire la query SQL vengono utilizzati i metodi e le classi seguenti:- Il metodo
createStatement()
nell'interfaccia diConnection
. Utilizza questo metodo per creare un nuovo oggetto di istruzione per l'esecuzione di un'istruzione SQL. - Metodo
executeQuery(String)
della classeStatement
: utilizza questo metodo per eseguire una query su un database. - La classe
Statement
consente di eseguire una stringa SQL. - La classe
ResultSet
utilizza questa opzione per accedere ai dati restituiti da un'istruzione SQL.
Ecco come inviare la query e accedere ai dati:
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
query test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
querypg test-instance example-db
Dovresti vedere il seguente risultato:
1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified
Query utilizzando un parametro SQL
Se la tua applicazione ha una query eseguita di frequente, puoi migliorarne le prestazioni parametrizzandola. La query parametrica risultante può essere memorizzata nella cache e riutilizzata, riducendo i costi di compilazione. Per maggiori informazioni, consulta Utilizzare parametri di ricerca per velocizzare le query eseguite di frequente.
Ecco un esempio di utilizzo di un parametro nella clausola WHERE
per eseguire query sui record contenenti un valore specifico per LastName
.
Utilizza un elemento java.sql.PreparedStatement
per eseguire una query con un parametro.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
querywithparameter test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
querywithparameterpg test-instance example-db
Dovresti vedere il seguente risultato:
12 Melissa Garcia
Aggiorna lo schema del database
Supponi di dover aggiungere una nuova colonna denominata MarketingBudget
alla tabella Albums
. L'aggiunta di una nuova colonna a una tabella esistente richiede un aggiornamento dello schema del database. Spanner supporta gli aggiornamenti dello schema in un database
mentre il database continua a gestire il traffico. Gli aggiornamenti dello schema non richiedono di disconnettere il database e non bloccano intere tabelle o colonne; puoi continuare a scrivere dati nel database durante l'aggiornamento dello schema. Scopri di più sugli aggiornamenti dello schema supportati e sulle prestazioni delle modifiche dello schema nella pagina Eseguire aggiornamenti dello schema.
Aggiungi una colonna
Puoi aggiungere una colonna nella riga di comando utilizzando Google Cloud CLI o in modo programmatico utilizzando la libreria client Spanner per JDBC.
Nella riga di comando
Utilizza il seguente comando ALTER TABLE
per aggiungere la nuova colonna alla tabella:
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 marketing_budget BIGINT'
Dovresti vedere:
Schema updating...done.
Utilizzare il driver JDBC di Spanner
Utilizza il metodoexecute(String)
della classe java.sql.Statement
per modificare lo schema:
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
addmarketingbudget test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
addmarketingbudgetpg test-instance example-db
Dovresti vedere:
Added MarketingBudget column.
Esegui un batch DDL
Ti consigliamo di eseguire più modifiche allo schema in un unico batch. Utilizza il metodo addBatch(String)
di java.sql.Statement
per aggiungere più istruzioni DDL a un batch.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
ddlbatch test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
ddlbatchpg test-instance example-db
Dovresti vedere:
Added Venues and Concerts tables.
Scrivi i dati nella nuova colonna
Il codice seguente scrive i dati nella nuova colonna. Imposta MarketingBudget
su 100000
per la riga codificata da Albums(1, 1)
e su 500000
per la riga codificata da Albums(2, 2)
.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
update test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
updatepg test-instance example-db
Dovresti vedere un output simile al seguente:
Updated albums
Puoi anche eseguire una query SQL o una chiamata di lettura per recuperare i valori che hai appena scritto.
Ecco il codice per eseguire la query:
GoogleSQL
PostgreSQL
Per eseguire questa query, esegui questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
querymarketingbudget test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
querymarketingbudgetpg test-instance example-db
Dovresti vedere:
1 1 100000
1 2 null
2 1 null
2 2 500000
2 3 null
Aggiorna dati
Puoi aggiornare i dati utilizzando DML in una transazione di lettura e scrittura.
Imposta AutoCommit=false
per eseguire transazioni di lettura e scrittura in JDBC.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writewithtransactionusingdml test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
writewithtransactionusingdmlpg test-instance example-db
Tag transazioni e tag di richiesta
Utilizza i tag di transazione e i tag di richiesta per risolvere i problemi relativi a transazioni e query in Spanner. Puoi impostare i tag di transazione e i tag di richiesta nel JDBC con le variabili di sessione TRANSACTION_TAG
e STATEMENT_TAG
.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
tags test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
tagspg test-instance example-db
Recuperare i dati utilizzando le transazioni di sola lettura
Supponi di voler eseguire più di una lettura allo stesso timestamp. Le transazioni di sola lettura osservano un prefisso coerente nella cronologia di commit delle transazioni, quindi l'applicazione riceve sempre dati coerenti.
Imposta ReadOnly=true
e AutoCommit=false
su un java.sql.Connection
oppure utilizza l'istruzione SQL SET TRANSACTION READ ONLY
per eseguire una transazione di sola lettura.
Di seguito viene mostrato come eseguire una query ed eseguire una lettura nella stessa transazione di sola lettura:
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
readonlytransaction test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
readonlytransactionpg test-instance example-db
Dovresti visualizzare un output simile al seguente:
1 1 Total Junk
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 2 Forever Hold Your Peace
2 3 Terrified
2 2 Forever Hold Your Peace
1 2 Go, Go, Go
2 1 Green
2 3 Terrified
1 1 Total Junk
Query partizionate e Data Boost
L'API partitionQuery
suddivide una query in parti più piccole, o partizioni, e utilizza
più macchine per recuperare le partizioni in parallelo. Ogni partizione è identificata da un token di partizione. L'API PartitionQuery ha una latenza maggiore rispetto all'API di query standard perché è destinata solo a operazioni collettive come l'esportazione o la scansione dell'intero database.
Data Boost ti consente di eseguire query di analisi ed esportazioni di dati con un impatto prossimo allo zero sui carichi di lavoro esistenti sull'istanza Spanner di cui è stato eseguito il provisioning. Data Boost supporta solo le query partizionate.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
databoost test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
databoostpg test-instance example-db
Per ulteriori informazioni sull'esecuzione di query partizionate e sull'utilizzo di Data Boost con il driver JDBC, consulta:
- GoogleSQL: Data Boost e istruzioni di query partizionate
- PostgreSQL: Data Boost e istruzioni di query partizionate
DML partizionato
Partitioned Data Manipulation Language (DML) è progettato per i seguenti tipi di aggiornamenti ed eliminazione collettivi:
- Pulizia periodica e garbage collection.
Backfill delle nuove colonne con valori predefiniti.
GoogleSQL
PostgreSQL
Esegui l'esempio con questo comando:
GoogleSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
pdml test-instance example-db
PostgreSQL
java -jar target/jdbc-snippets/jdbc-samples.jar \
pdmlpg test-instance example-db
Per maggiori informazioni su AUTOCOMMIT_DML_MODE
, consulta:
esegui la pulizia
Per evitare che al tuo account di fatturazione Cloud vengano addebitati costi aggiuntivi per le risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il database ed elimina l'istanza che hai creato.
Elimina il database
Se elimini un'istanza, tutti i database al suo interno vengono eliminati automaticamente. Questo passaggio mostra come eliminare un database senza eliminare un'istanza (ti verranno comunque addebitati costi per l'istanza).
Nella riga di comando
gcloud spanner databases delete example-db --instance=test-instance
Utilizzo della console Google Cloud
Vai alla pagina Istanze Spanner nella console Google Cloud.
Fai clic sull'istanza.
Fai clic sul database che vuoi eliminare.
Nella pagina Dettagli database, fai clic su Elimina.
Conferma di voler eliminare il database e fai clic su Elimina.
Elimina l'istanza
L'eliminazione di un'istanza comporta l'eliminazione automatica di tutti i database creati nell'istanza.
Nella riga di comando
gcloud spanner instances delete test-instance
Utilizzo della console Google Cloud
Vai alla pagina Istanze Spanner nella console Google Cloud.
Fai clic sull'istanza.
Fai clic su Elimina.
Conferma di voler eliminare l'istanza e fai clic su Elimina.
Passaggi successivi
- Scopri come integrare Spanner con Spring Data JPA (dialetto GoogleSQL).
- Scopri come integrare Spanner con Spring Data JPA (dialetto PostgreSQL).
- Scopri come integrare Spanner con Hibernate ORM (dialetto GoogleSQL).
- Scopri come integrare Spanner con Hibernate ORM (dialetto PostgreSQL).
- Scopri di più sui comandi di gestione delle sessioni JDBC (GoogleSQL).
- Scopri di più sui comandi di gestione delle sessioni JDBC (PostgreSQL).
Scopri come accedere a Spanner con un'istanza di macchina virtuale.
Per saperne di più sulle credenziali di autorizzazione e autenticazione, vedi Autenticazione in servizi Cloud utilizzando librerie client.
Scopri di più sulle best practice per la progettazione di schemi di Spanner.