バッチ書き込みを使用してデータを変更する

このページでは、Spanner のバッチ書き込みリクエストと、そのリクエストで Spanner データを変更する方法について説明します。

Spanner のバッチ書き込みを使用すると、Spanner テーブルで複数行の挿入、更新、削除を実行できます。Spanner のバッチ書き込みは、読み取りオペレーションのない低レイテンシの書き込みをサポートし、ミューテーションがバッチに適用されるときにレスポンスを返します。バッチ書き込みを使用するには、関連するミューテーションをグループ化します。グループ内のすべてのミューテーションはアトミックに commit されます。グループ間のミューテーションは不特定の順序で適用され、互いに独立しています（非アトミック）。Spanner は、すべてのミューテーションが適用されるのを待たずにレスポンスを送信できます。つまり、バッチ書き込みでは部分的な失敗が許容されます。複数のバッチ書き込みを一度に実行することもできます。詳細については、バッチ書き込みの使用方法をご覧ください。

ユースケース

Spanner のバッチ書き込みは、読み取りオペレーションを行わずに多数の書き込みを commit する必要があり、すべてのミューテーションでアトミックトランザクションを必要としない場合に便利です。

DML リクエストをバッチ処理する場合は、バッチ DML を使用して Spanner データを変更します。DML とミューテーションの違いの詳細については、DML とミューテーションの比較をご覧ください。

単一のミューテーションリクエストでは、ロック型読み取り / 書き込みトランザクションの使用をおすすめします。

制限事項

Spanner のバッチ書き込みには次の制限があります。

Google Cloud コンソールまたは Google Cloud CLI では Spanner のバッチ書き込みを使用できません。REST API と RPC API、または Spanner クライアントライブラリでのみ使用できます。
バッチ書き込みを使用したリプレイ保護はサポートされていません。ミューテーションは複数回適用される可能性があり、複数回適用されたミューテーションは失敗する場合があります。たとえば、挿入ミューテーションがリプレイされると、すでに存在するというエラーが生成されることがあります。ミューテーションで生成されたタイムスタンプベースのキーまたは commit タイムスタンプベースのキーを使用すると、テーブルに行が追加されることがあります。この問題を回避するには、書き込みをべき等になるように構成することをおすすめします。
完了したバッチ書き込みのロールバックはできません。進行中のバッチ書き込みリクエストはキャンセルできます。進行中のバッチ書き込みをキャンセルすると、完了していないグループのミューテーションはロールバックされます。完了したグループのミューテーションはデータベースに commit されます。
バッチ書き込みリクエストの最大サイズは、commit リクエストの上限と同じです。詳細については、データの作成、読み取り、更新、削除に関する上限をご覧ください。

バッチ書き込みの使用方法

バッチ書き込みを使用するには、変更するデータベースに対する spanner.databases.write 権限が必要です。REST または RPC API リクエスト呼び出しを使用すると、1 回の呼び出しでミューテーションを非アトミックでバッチ書き込みできます。

バッチ書き込みを使用する場合は、次のタイプのミューテーションをグループ化する必要があります。

親テーブルと子テーブルの両方で同じ主キーの接頭辞を持つ行の挿入。
テーブル間に外部キーの関係のあるテーブルへの行の挿入。
データベーススキーマとアプリケーションロジックに依存する他のタイプの関連ミューテーション。

Spanner クライアントライブラリを使用してバッチ書き込みを行うこともできます。次のコード例では、新しい行で Singers テーブルを更新します。

クライアントライブラリ

Java


import com.google.api.gax.rpc.ServerStream;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.Mutation;
import com.google.cloud.spanner.MutationGroup;
import com.google.cloud.spanner.Options;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.common.collect.ImmutableList;
import com.google.rpc.Code;
import com.google.spanner.v1.BatchWriteResponse;

public class BatchWriteAtLeastOnceSample {

  /***
   * Assume DDL for the underlying database:
   * <pre>{@code
   *   CREATE TABLE Singers (
   *     SingerId   INT64 NOT NULL,
   *     FirstName  STRING(1024),
   *     LastName   STRING(1024),
   *   ) PRIMARY KEY (SingerId)
   *
   *   CREATE TABLE Albums (
   *     SingerId     INT64 NOT NULL,
   *     AlbumId      INT64 NOT NULL,
   *     AlbumTitle   STRING(1024),
   *   ) PRIMARY KEY (SingerId, AlbumId),
   *   INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE
   * }</pre>
   */

  private static final MutationGroup MUTATION_GROUP1 =
      MutationGroup.of(
          Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Singers")
              .set("SingerId")
              .to(16)
              .set("FirstName")
              .to("Scarlet")
              .set("LastName")
              .to("Terry")
              .build());
  private static final MutationGroup MUTATION_GROUP2 =
      MutationGroup.of(
          Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Singers")
              .set("SingerId")
              .to(17)
              .set("FirstName")
              .to("Marc")
              .build(),
          Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Singers")
              .set("SingerId")
              .to(18)
              .set("FirstName")
              .to("Catalina")
              .set("LastName")
              .to("Smith")
              .build(),
          Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Albums")
              .set("SingerId")
              .to(17)
              .set("AlbumId")
              .to(1)
              .set("AlbumTitle")
              .to("Total Junk")
              .build(),
          Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Albums")
              .set("SingerId")
              .to(18)
              .set("AlbumId")
              .to(2)
              .set("AlbumTitle")
              .to("Go, Go, Go")
              .build());

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

  static void batchWriteAtLeastOnce(String projectId, String instanceId, String databaseId) {
    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder().setProjectId(projectId).build().getService()) {
      DatabaseId dbId = DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId);
      final DatabaseClient dbClient = spanner.getDatabaseClient(dbId);

      // Creates and issues a BatchWrite RPC request that will apply the mutation groups
      // non-atomically and respond back with a stream of BatchWriteResponse.
      ServerStream<BatchWriteResponse> responses =
          dbClient.batchWriteAtLeastOnce(
              ImmutableList.of(MUTATION_GROUP1, MUTATION_GROUP2),
              Options.tag("batch-write-tag"));

      // Iterates through the results in the stream response and prints the MutationGroup indexes,
      // commit timestamp and status.
      for (BatchWriteResponse response : responses) {
        if (response.getStatus().getCode() == Code.OK_VALUE) {
          System.out.printf(
              "Mutation group indexes %s have been applied with commit timestamp %s",
              response.getIndexesList(), response.getCommitTimestamp());
        } else {
          System.out.printf(
              "Mutation group indexes %s could not be applied with error code %s and "
                  + "error message %s", response.getIndexesList(),
              Code.forNumber(response.getStatus().getCode()), response.getStatus().getMessage());
        }
      }
    }
  }
}

Go


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	sppb "cloud.google.com/go/spanner/apiv1/spannerpb"
	"google.golang.org/grpc/status"
)

// batchWrite demonstrates writing mutations to a Spanner database through
// BatchWrite API - https://pkg.go.dev/cloud.google.com/go/spanner#Client.BatchWrite
func batchWrite(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()

	// Database is assumed to exist - https://cloud.google.com/spanner/docs/getting-started/go#create_a_database
	singerColumns := []string{"SingerId", "FirstName", "LastName"}
	albumColumns := []string{"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"}
	mutationGroups := make([]*spanner.MutationGroup, 2)

	mutationGroup1 := []*spanner.Mutation{
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{16, "Scarlet", "Terry"}),
	}
	mutationGroups[0] = &spanner.MutationGroup{Mutations: mutationGroup1}

	mutationGroup2 := []*spanner.Mutation{
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{17, "Marc", ""}),
		spanner.InsertOrUpdate("Singers", singerColumns, []interface{}{18, "Catalina", "Smith"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{17, 1, "Total Junk"}),
		spanner.InsertOrUpdate("Albums", albumColumns, []interface{}{18, 2, "Go, Go, Go"}),
	}
	mutationGroups[1] = &spanner.MutationGroup{Mutations: mutationGroup2}
	iter := client.BatchWrite(ctx, mutationGroups)
	// See https://pkg.go.dev/cloud.google.com/go/spanner#BatchWriteResponseIterator.Do
	doFunc := func(response *sppb.BatchWriteResponse) error {
		if err = status.ErrorProto(response.GetStatus()); err == nil {
			fmt.Fprintf(w, "Mutation group indexes %v have been applied with commit timestamp %v",
				response.GetIndexes(), response.GetCommitTimestamp())
		} else {
			fmt.Fprintf(w, "Mutation group indexes %v could not be applied with error %v",
				response.GetIndexes(), err)
		}
		// Return an actual error as needed.
		return nil
	}
	return iter.Do(doFunc)
}

ノード


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

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

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

// Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database
const instance = spanner.instance(instanceId);
const database = instance.database(databaseId);

// Create Mutation Groups
/**
 * Related mutations should be placed in a group, such as insert mutations for both a parent and a child row.
 * A group must contain related mutations.
 * Please see {@link https://cloud.google.com/spanner/docs/reference/rpc/google.spanner.v1#google.spanner.v1.BatchWriteRequest.MutationGroup}
 * for more details and examples.
 */
const mutationGroup1 = new MutationGroup();
mutationGroup1.insert('Singers', {
  SingerId: 1,
  FirstName: 'Scarlet',
  LastName: 'Terry',
});

const mutationGroup2 = new MutationGroup();
mutationGroup2.insert('Singers', {
  SingerId: 2,
  FirstName: 'Marc',
});
mutationGroup2.insert('Singers', {
  SingerId: 3,
  FirstName: 'Catalina',
  LastName: 'Smith',
});
mutationGroup2.insert('Albums', {
  AlbumId: 1,
  SingerId: 2,
  AlbumTitle: 'Total Junk',
});
mutationGroup2.insert('Albums', {
  AlbumId: 2,
  SingerId: 3,
  AlbumTitle: 'Go, Go, Go',
});

const options = {
  transactionTag: 'batch-write-tag',
};

try {
  database
    .batchWriteAtLeastOnce([mutationGroup1, mutationGroup2], options)
    .on('error', console.error)
    .on('data', response => {
      // Check the response code of each response to determine whether the mutation group(s) were applied successfully.
      if (response.status.code === 0) {
        console.log(
          `Mutation group indexes ${
            response.indexes
          }, have been applied with commit timestamp ${Spanner.timestamp(
            response.commitTimestamp,
          ).toJSON()}`,
        );
      }
      // Mutation groups that fail to commit trigger a response with a non-zero status code.
      else {
        console.log(
          `Mutation group indexes ${response.indexes}, could not be applied with error code ${response.status.code}, and error message ${response.status.message}`,
        );
      }
    })
    .on('end', () => {
      console.log('Request completed successfully');
    });
} catch (err) {
  console.log(err);
}

Python

def batch_write(instance_id, database_id):
    """Inserts sample data into the given database via BatchWrite API.

    The database and table must already exist and can be created using
    `create_database`.
    """
    from google.rpc.code_pb2 import OK

    spanner_client = spanner.Client()
    instance = spanner_client.instance(instance_id)
    database = instance.database(database_id)

    with database.mutation_groups() as groups:
        group1 = groups.group()
        group1.insert_or_update(
            table="Singers",
            columns=("SingerId", "FirstName", "LastName"),
            values=[
                (16, "Scarlet", "Terry"),
            ],
        )

        group2 = groups.group()
        group2.insert_or_update(
            table="Singers",
            columns=("SingerId", "FirstName", "LastName"),
            values=[
                (17, "Marc", ""),
                (18, "Catalina", "Smith"),
            ],
        )
        group2.insert_or_update(
            table="Albums",
            columns=("SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"),
            values=[
                (17, 1, "Total Junk"),
                (18, 2, "Go, Go, Go"),
            ],
        )

        for response in groups.batch_write():
            if response.status.code == OK:
                print(
                    "Mutation group indexes {} have been applied with commit timestamp {}".format(
                        response.indexes, response.commit_timestamp
                    )
                )
            else:
                print(
                    "Mutation group indexes {} could not be applied with error {}".format(
                        response.indexes, response.status
                    )
                )

C++

namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
// Use upserts as mutation groups are not replay protected.
auto commit_results = client.CommitAtLeastOnce({
    // group #0
    spanner::Mutations{
        spanner::InsertOrUpdateMutationBuilder(
            "Singers", {"SingerId", "FirstName", "LastName"})
            .EmplaceRow(16, "Scarlet", "Terry")
            .Build(),
    },
    // group #1
    spanner::Mutations{
        spanner::InsertOrUpdateMutationBuilder(
            "Singers", {"SingerId", "FirstName", "LastName"})
            .EmplaceRow(17, "Marc", "")
            .EmplaceRow(18, "Catalina", "Smith")
            .Build(),
        spanner::InsertOrUpdateMutationBuilder(
            "Albums", {"SingerId", "AlbumId", "AlbumTitle"})
            .EmplaceRow(17, 1, "Total Junk")
            .EmplaceRow(18, 2, "Go, Go, Go")
            .Build(),
    },
});
for (auto& commit_result : commit_results) {
  if (!commit_result) throw std::move(commit_result).status();
  std::cout << "Mutation group indexes [";
  for (auto index : commit_result->indexes) std::cout << " " << index;
  std::cout << " ]: ";
  if (commit_result->commit_timestamp) {
    auto const& ts = *commit_result->commit_timestamp;
    std::cout << "Committed at " << ts.get<absl::Time>().value();
  } else {
    std::cout << commit_result->commit_timestamp.status();
  }
  std::cout << "\n";
}

次のステップ

Spanner トランザクションの詳細を確認する。