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Cómo trabajar con datos JSON

Nota de la interfaz de PostgreSQL: El tipo de datos JSON no es compatible con las bases de datos de dialectos de PostgreSQL. Usa el tipo de datos JSONB para las bases de datos de dialecto de PostgreSQL.

En esta página, se describe cómo trabajar con JSON mediante Spanner.

El tipo de datos JSON es un tipo de datos semiestructurado que se usa para conservar datos JSON (notación de objetos de JavaScript). Las especificaciones del formato JSON se describen en RFC 7159.

JSON es útil para complementar un esquema relacional para datos dispersos, que tienen una estructura definida o que cambia de manera flexible. Sin embargo, el optimizador de consultas se basa en el modelo relacional para filtrar, unir, agregar y ordenar a gran escala de manera eficiente. Las consultas sobre JSON tendrán menos optimizaciones integradas y menos posibilidades de inspeccionar y ajustar el rendimiento.

Especificaciones

El tipo de JSON de Spanner almacena una representación normalizada del documento JSON de entrada.

JSON puede anidarse hasta un máximo de 80 niveles.
El espacio en blanco no se conserva.
No se admiten comentarios. Las transacciones o consultas con comentarios fallarán.
Los miembros de un objeto JSON se ordenan de manera lexicográfica.
Los elementos del arreglo JSON se conservan en su orden.
Si un objeto JSON tiene claves duplicadas, solo se conserva la primera.
Los tipos básicos (string, booleano, número y nulo) tienen su tipo y valor preservados.
- Los valores de tipo de string se conservan de forma exacta.
- Los valores de tipo numérico se conservan, pero su representación textual puede cambiar como resultado del proceso de normalización. Por ejemplo, un número de entrada de 10,000 puede tener una representación normalizada de 1e+4. La semántica de preservación del valor numérico es la siguiente:
  - Se conservan los números enteros con signo en el rango de [INT64_MIN, INT64_MAX].
  - Se conservan los números enteros sin signo en el rango de [0, UINT64_MAX].
  - Se conservan los valores dobles que se pueden redondear de una string a otra con la string sin pérdida de precisión. Si un valor doble no puede viajar ida y vuelta de esta manera, la transacción o consulta falla.
    - Por ejemplo, SELECT JSON '2.2412421353246235436' falla.
    - Una solución alternativa funcional es PARSE_JSON('2.2412421353246235436', wide_number_mode=>'round'), que muestra JSON '2.2412421353246237'.

El tamaño máximo permitido del documento normalizado es de 2,621,440 caracteres UTF-8.

Compatibilidad con valor NULL

Los valores null de JSON se tratan como SQL que no es NULL.

Por ejemplo:

SELECT (JSON '{"a":null}').a IS NULL; -- Returns FALSE
SELECT (JSON '{"a":null}').b IS NULL; -- Returns TRUE

SELECT JSON_QUERY(JSON '{"a":null}', "$.a"); -- Returns a JSON 'null'
SELECT JSON_QUERY(JSON '{"a":null}', "$.b"); -- Returns a SQL NULL

Codificación

Los documentos JSON se deben codificar en UTF-8. Las transacciones o consultas con documentos JSON codificados en otros formatos muestran un error.

Crea una tabla con columnas JSON

Se puede agregar una columna JSON a una tabla cuando esta se crea. Los valores de tipo JSON pueden ser anulables.

CREATE TABLE Venues (
  VenueId   INT64 NOT NULL,
  VenueName  STRING(1024),
  VenueAddress STRING(1024),
  VenueFeatures JSON,
  DateOpened  DATE,
) PRIMARY KEY(VenueId);

Agregado y quitado de las columnas JSON de las tablas existentes

Una columna JSON también se puede agregar y descartar de las tablas existentes.

ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON;
ALTER TABLE Venues DROP COLUMN VenueDetails;

En el siguiente ejemplo, se muestra cómo agregar una columna JSON llamada VenueDetails a la tabla Venues mediante las bibliotecas cliente de Spanner.

C++

void AddJsonColumn(google::cloud::spanner_admin::DatabaseAdminClient client,
                   std::string const& project_id,
                   std::string const& instance_id,
                   std::string const& database_id) {
  google::cloud::spanner::Database database(project_id, instance_id,
                                            database_id);
  auto metadata = client
                      .UpdateDatabaseDdl(database.FullName(), {R"""(
                        ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON)"""})
                      .get();
  if (!metadata) throw std::move(metadata).status();
  std::cout << "`Venues` table altered, new DDL:\n" << metadata->DebugString();
}

C#


using Google.Cloud.Spanner.Data;
using System;
using System.Threading.Tasks;

public class AddJsonColumnAsyncSample
{
    public async Task AddJsonColumnAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        string alterStatement = "ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        using var updateCmd = connection.CreateDdlCommand(alterStatement);
        await updateCmd.ExecuteNonQueryAsync();
        Console.WriteLine("Added the VenueDetails column.");
    }
}

Go


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

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

// addJsonColumn creates a column in the database of type JSON
func addJsonColumn(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	matches := regexp.MustCompile("^(.*)/databases/(.*)$").FindStringSubmatch(db)
	if matches == nil || len(matches) != 3 {
		return fmt.Errorf("addJsonColumn: invalid database id %s", db)
	}

	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 Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON",
		},
	})
	if err != nil {
		return err
	}
	if err := op.Wait(ctx); err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Added VenueDetails column\n")
	return nil
}

Java


import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.admin.database.v1.DatabaseAdminClient;
import com.google.common.collect.ImmutableList;
import com.google.spanner.admin.database.v1.DatabaseName;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

class AddJsonColumnSample {

  static void addJsonColumn() throws InterruptedException, ExecutionException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "my-project";
    String instanceId = "my-instance";
    String databaseId = "my-database";

    addJsonColumn(projectId, instanceId, databaseId);
  }

  static void addJsonColumn(String projectId, String instanceId, String databaseId)
      throws InterruptedException, ExecutionException {
    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder()
            .setProjectId(projectId)
            .build()
            .getService();
        DatabaseAdminClient databaseAdminClient = spanner.createDatabaseAdminClient()) {
      // Wait for the operation to finish.
      // This will throw an ExecutionException if the operation fails.
      databaseAdminClient.updateDatabaseDdlAsync(
          DatabaseName.of(projectId, instanceId, databaseId),
          ImmutableList.of("ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON")).get();
      System.out.printf("Successfully added column `VenueDetails`%n");
    }
  }
}

Node.js


/**
 * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
 */
// const projectId = 'my-project-id';
// const instanceId = 'my-instance';
// const databaseId = 'my-database';

// Imports the Google Cloud client library
const {Spanner} = require('@google-cloud/spanner');

// creates a client
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
});

const databaseAdminClient = spanner.getDatabaseAdminClient();

const request = ['ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON'];

// Alter existing table to add a column.
const [operation] = await databaseAdminClient.updateDatabaseDdl({
  database: databaseAdminClient.databasePath(
    projectId,
    instanceId,
    databaseId
  ),
  statements: request,
});

console.log(`Waiting for operation on ${databaseId} to complete...`);

await operation.promise();

console.log(
  `Added VenueDetails column to Venues table in database ${databaseId}.`
);

PHP

use Google\Cloud\Spanner\Admin\Database\V1\Client\DatabaseAdminClient;
use Google\Cloud\Spanner\Admin\Database\V1\UpdateDatabaseDdlRequest;

/**
 * Adds a JSON column to a table.
 * Example:
 * ```
 * add_json_column($projectId, $instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $projectId The Google Cloud project ID.
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function add_json_column(string $projectId, string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $databaseAdminClient = new DatabaseAdminClient();
    $databaseName = DatabaseAdminClient::databaseName($projectId, $instanceId, $databaseId);

    $request = new UpdateDatabaseDdlRequest([
        'database' => $databaseName,
        'statements' => ['ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON']
    ]);

    $operation = $databaseAdminClient->updateDatabaseDdl($request);

    print('Waiting for operation to complete...' . PHP_EOL);
    $operation->pollUntilComplete();

    printf('Added VenueDetails as a JSON column in Venues table' . PHP_EOL);
}

Python

def add_json_column(instance_id, database_id):
    """Adds a new JSON column to the Venues table in the example database."""
    # instance_id = "your-spanner-instance"
    # database_id = "your-spanner-db-id"

    from google.cloud.spanner_admin_database_v1.types import \
        spanner_database_admin

    spanner_client = spanner.Client()
    database_admin_api = spanner_client.database_admin_api

    request = spanner_database_admin.UpdateDatabaseDdlRequest(
        database=database_admin_api.database_path(
            spanner_client.project, instance_id, database_id
        ),
        statements=["ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON"],
    )

    operation = database_admin_api.update_database_ddl(request)

    print("Waiting for operation to complete...")
    operation.result(OPERATION_TIMEOUT_SECONDS)

    print(
        'Altered table "Venues" on database {} on instance {}.'.format(
            database_id, instance_id
        )
    )

Rita

# project_id  = "Your Google Cloud project ID"
# instance_id = "Your Spanner instance ID"
# database_id = "Your Spanner database ID"

require "google/cloud/spanner"
require "google/cloud/spanner/admin/database"

db_admin_client = Google::Cloud::Spanner::Admin::Database.database_admin

database_path = db_admin_client.database_path project: project_id,
                                              instance: instance_id,
                                              database: database_id

statements = ["ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON"]
job = db_admin_client.update_database_ddl database: database_path,
                                          statements: statements
job.wait_until_done!

puts "Added VenueDetails column to Venues table in database #{database_id}"

Modifica datos de JSON

En el siguiente ejemplo, se muestra cómo actualizar los datos de JSON mediante las bibliotecas cliente de Spanner.