Lernziele
In dieser Anleitung werden Sie durch die folgenden Schritte mit Spanner geführt Clientbibliothek für Node.js:
- Erstellen Sie eine Spanner-Instanz und -Datenbank.
- 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 Spanner verwendet, eine kostenpflichtige Komponente des Google Cloud Informationen zu den Kosten für die Verwendung von Spanner finden Sie unter Preise.
Hinweise
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 Node.js-Umgebung vorbereiten
Befolgen Sie die Schritte zum Einrichten einer Node.js-Entwicklungsumgebung.
Klonen Sie das Repository der Beispiel-App auf Ihren lokalen Computer:
git clone https://github.com/googleapis/nodejs-spanner
Sie können auch das Beispiel als ZIP-Datei herunterladen und extrahieren.
Wechseln Sie in das Verzeichnis, das den Spanner-Beispielcode enthält:
cd samples/
Abhängigkeiten mit
npm
installieren:npm install
Instanz erstellen
Wenn Sie Spanner zum ersten Mal verwenden, müssen Sie eine Instanz erstellen. Dies ist eine Zuweisung von Ressourcen, die von 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 Spanner-Instanz in der Region zu erstellen
us-central1
mit 1 Knoten:
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 finden Sie unter Informationen zu Instanzen.) - Knotenanzahl 1 –
node_count
entspricht der Anzahl der Bereitstellungs- und Speicherressourcen in der Instanz, die für Datenbanken zur Verfügung stehen. Weitere Informationen finden Sie unter Knoten und Verarbeitungseinheiten.
Hier sollten Sie dies sehen:
Creating instance...done.
Beispieldateien ansehen
Das Beispiel-Repository enthält ein Beispiel für die Verwendung von Spanner mit Node.js.
Sehen Sie in der Datei samples/schema.js
nach, wie Sie eine Datenbank erstellen und ein Datenbankschema ändern. In den Daten wird das Beispielschema verwendet
wie im Abschnitt Schema und Datenmodell
Seite.
Datenbank erstellen
Erstellen Sie eine Datenbank mit dem Namen example-db
in der Instanz test-instance
, indem Sie
und führen den folgenden Befehl in der Befehlszeile aus.
node schema.js createDatabase test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
Created database example-db on instance test-instance.
Im nächsten Schritt werden Daten in die Datenbank geschrieben.
Datenbankclient erstellen
Bevor Sie Lese- oder Schreibvorgänge ausführen können, müssen Sie eineDatabase
erstellen:
Sie können sich eine Database
wie eine Datenbankverbindung vorstellen: alle Ihre Interaktionen.
mit Spanner muss einen Database
durchlaufen. In der Regel erstellen Sie Database
beim Start Ihrer Anwendung. Anschließend verwenden Sie Database
zum Lesen, Schreiben und Ausführen von Transaktionen. Jeder Client verwendet Ressourcen in Spanner.
Wenn Sie mehrere Clients in derselben Anwendung erstellen, sollten Sie Database.close()
aufrufen, um die Ressourcen des Clients, einschließlich der Netzwerkverbindungen, zu bereinigen, sobald dies nicht mehr benötigt wird.
Weitere Informationen finden Sie in der Referenz zu Database
.
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 runUpdate()
.
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument writeUsingDml
aus.
node dml.js writeUsingDml test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
4 records inserted.
Daten mit Mutationen schreiben
Sie können Daten auch mithilfe von Mutationen einfügen.
Daten werden mit einem Table
-Objekt geschrieben. Die Methode Table.insert()
fügt der Tabelle neue Zeilen hinzu. Alle Einfügungen in einem einzelnen Batch werden untrennbar angewendet.
Dieser Code zeigt, wie die Daten mithilfe von Mutationen geschrieben werden:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument insert
aus.
node crud.js insert test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
Inserted data.
Daten mit SQL abfragen
Spanner unterstützt eine SQL-Schnittstelle zum Lesen von Daten, die Sie Zugriff über die Befehlszeile über die Google Cloud CLI oder programmatischen über Spanner-Clientbibliothek für Node.js
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
Spanner-Clientbibliothek für Node.js verwenden
Neben dem Ausführen einer SQL-Anweisung in der Befehlszeile können Sie den Befehl mithilfe der Spanner-Clientbibliothek für Node.js
Führen Sie mit Database.run()
die SQL-Abfrage aus.
So geben Sie die Abfrage aus und greifen auf die Daten zu:
node crud.js query test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Sie sollten dieses Ergebnis sehen:
SingerId: 1, AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk
SingerId: 1, AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
SingerId: 2, AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
SingerId: 2, AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace
SingerId: 2, AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified
Abfrage mit einem SQL-Parameter
Wenn Ihre Anwendung eine häufig ausgeführte Abfrage hat, können Sie deren Leistung verbessern indem Sie es parametrisieren. Die resultierende parametrische Abfrage kann im Cache gespeichert und wiederverwendet werden, was reduziert die Kompilierungskosten. Weitere Informationen finden Sie unter Mit Abfrageparametern häufig ausgeführte Abfragen beschleunigen
Hier ist ein Beispiel für die Verwendung eines Parameters in der WHERE
-Klausel,
Abfragedatensätze, die einen bestimmten Wert für LastName
enthalten.
So geben Sie die Abfrage aus und greifen auf die Daten zu:
node dml.js queryWithParameter test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Es sollte das folgende Ergebnis angezeigt werden:
SingerId: 12, FirstName: Melissa, LastName: Garcia
Daten mit der Lese-API auslesen
Neben der SQL-Schnittstelle von Spanner unterstützt Spanner auch eine Read-Interface.
Verwenden Sie Table.read()
, um Zeilen aus der Datenbank zu lesen. Verwenden Sie ein KeySet
-Objekt, um eine Sammlung von zu lesenden Schlüsseln und Schlüsselbereichen zu definieren.
So lesen Sie die Daten aus:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument read
aus.
node crud.js read test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:
SingerId: 1, AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk
SingerId: 1, AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
SingerId: 2, AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
SingerId: 2, AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace
SingerId: 2, AlbumId: 3, AlbumTitle: 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. Spanner unterstützt Schemaaktualisierungen für eine Datenbank, während die
die Datenverkehrsdatenbank
weiterhin Traffic bereitstellt. Schemaaktualisierungen erfordern keine
die Datenbank offline sind und
nicht ganze Tabellen oder Spalten sperren; können Sie fortfahren
Daten während der Schemaaktualisierung in die Datenbank schreiben. Weitere Informationen zu unterstützten
Schemaaktualisierungen und Schemaänderungsleistung in
Schemaaktualisierungen vornehmen
Spalte hinzufügen
Sie können eine Spalte in der Befehlszeile mithilfe der Google Cloud CLI oder programmatischen über Spanner-Clientbibliothek für Node.js
Über die Befehlszeile
Verwenden Sie den folgenden Befehl ALTER TABLE
, um die neue Spalte zur Tabelle hinzuzufügen:
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'
Hier sollten Sie dies sehen:
Schema updating...done.
Spanner-Clientbibliothek für Node.js verwenden
Verwenden Sie Database.updateSchema
, um das Schema zu ändern:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument addColumn
aus.
node schema.js addColumn test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie das sehen:
Added the 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 er legt 500000
für den Zeilenschlüssel fest, der durch Albums(2, 2)
angegeben wird.
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument update
aus.
node crud.js update test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie das sehen:
Updated data.
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:
Für diese Abfrage führen Sie das Beispiel mit dem Argument queryNewColumn
aus.
node schema.js queryNewColumn test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie das sehen:
SingerId: 1, AlbumId: 1, MarketingBudget: 100000
SingerId: 1, AlbumId: 2, MarketingBudget: null
SingerId: 2, AlbumId: 1, MarketingBudget: null
SingerId: 2, AlbumId: 2, MarketingBudget: 500000
SingerId: 2, AlbumId: 3, MarketingBudget: null
Daten aktualisieren
Sie können Daten mit DML in einer Lese-Schreib-Transaktion aktualisieren.
Für das Ausführen einer DML-Anweisung verwenden Sie die Methode runUpdate()
.
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument writeWithTransactionUsingDml
aus.
node dml.js writeWithTransactionUsingDml test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
Successfully executed read-write transaction using DML to transfer $200000 from Album 2 to Album 1.
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. Gefällt mir andere Schemaaktualisierungen unterstützt, unterstützt Spanner das Hinzufügen eines Index, während der die Datenverkehrsdatenbank weiterhin Traffic bereitstellt. Spanner führt automatisch einen Backfill für die mit Ihren vorhandenen Daten zu indexieren. 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 Sekundären Index hinzufügen
Nachdem Sie einen sekundären Index hinzugefügt haben, verwendet Spanner ihn automatisch für SQL-Abfragen, die mit dem Index 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 über die gcloud CLI oder mithilfe der Spanner-Clientbibliothek für Node.js programmatisch erstellen und verwalten.
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 dies sehen:
Schema updating...done.
Spanner-Clientbibliothek für Node.js verwenden
Verwenden Sie Database.updateSchema()
, um einen Index hinzuzufügen:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument createIndex
aus.
node indexing.js createIndex test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollten Sie das sehen:
Added the AlbumsByAlbumTitle index.
Mit dem Index auslesen
Für SQL-Abfragen verwendet 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 die Methode Table.read()
.
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readIndex
aus.
node indexing.js readIndex test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace
AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified
AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk
Index für reine Indexlesevorgänge hinzufügen
Vielleicht haben Sie bemerkt, dass im vorherigen Lesebeispiel keine Lesematerialien
der Spalte MarketingBudget
. Das liegt daran, dass die Leseschnittstelle von Spanner
unterstützt nicht die Möglichkeit, einen Index mit einer Datentabelle zu verknüpfen, um Werte nachzuschlagen
die nicht im Index gespeichert sind.
Erstellen Sie eine alternative Definition von AlbumsByAlbumTitle
, die eine Kopie von MarketingBudget
im Index speichert.
Über die Befehlszeile
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)
Das Hinzufügen eines Index kann einige Minuten dauern. Nachdem der Index hinzugefügt wurde, sollte Folgendes angezeigt werden:
Schema updating...done.
Spanner-Clientbibliothek für Node.js verwenden
Verwenden SieDatabase.updateSchema()
, um einen Index mit einer STORING
-Klausel hinzuzufügen:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument createStoringIndex
aus.
node indexing.js createStoringIndex test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Hier sollten Sie dies sehen:
Added the AlbumsByAlbumTitle2 index.
Sie können jetzt einen Lesevorgang ausführen, der die Spalten AlbumId
, AlbumTitle
und MarketingBudget
aus dem Index AlbumsByAlbumTitle2
abruft:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readStoringIndex
aus.
node indexing.js readStoringIndex test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:
AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace, MarketingBudget: 300000
AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go, MarketingBudget: null
AlbumId: 1, AlbumTitle: Green, MarketingBudget: null
AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified, MarketingBudget: null
AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk, MarketingBudget: 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.
Verwenden Sie Database.runTransaction()
zum Ausführen schreibgeschützter Transaktionen.
So werden eine Abfrage und ein Lesevorgang in derselben schreibgeschützten Transaktion ausgeführt:
Führen Sie das Beispiel mit dem Argument readOnly
aus.
node transaction.js readOnly test-instance example-db MY_PROJECT_ID
Die Ausgabe sollte etwa so aussehen:
SingerId: 2, AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace
SingerId: 1, AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
SingerId: 2, AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
SingerId: 2, AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified
SingerId: 1, AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk
SingerId: 1, AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
SingerId: 1, AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk
SingerId: 2, AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
SingerId: 2, AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold your Peace
SingerId: 2, AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified
Successfully executed read-only transaction.
Bereinigen
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
Google Cloud Console verwenden
Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Spanner-Instanzen auf.
Klicken Sie auf die Instanz.
Klicken Sie auf die Datenbank, die Sie löschen möchten.
Klicken Sie auf der Seite Datenbankdetails auf Löschen.
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
Google Cloud Console verwenden
Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Spanner-Instanzen auf.
Klicken Sie auf die Instanz.
Klicken Sie auf Löschen.
Bestätigen Sie, dass die Instanz gelöscht werden soll, und klicken Sie auf Löschen.
Nächste Schritte
Informationen zu Anmeldedaten für die Autorisierung und Authentifizierung finden Sie unter Authentifizieren bei Cloud-Dienste mit Clientbibliotheken
Weitere Informationen zu Best Practices für das Schemadesign für Spanner.