JSON データの操作

このページでは、Spanner を使用して JSON を操作する方法について説明します。

JSON データ型は、JSON（JavaScript Object Notation）データを保持するために使用される半構造化データ型です。JSON 形式の仕様については、RFC 7159 をご覧ください。

JSON は、スパースなデータ、大まかに定義されているデータ、構造が変化しているデータのリレーショナル スキーマを補足するのに便利です。ただし、クエリ オプティマイザーはリレーショナル モデルに依存して、大規模なフィルタリング、結合、集計、並べ替えを効率的に行います。JSON を介したクエリでは、組み込みの最適化が少なくなり、パフォーマンスを検査および調整するためのアフォーダンスが少なくなります。

仕様

Spanner の JSON 型は、入力 JSON ドキュメントの正規化表現を格納します。

  • JSON は最大で 80 レベルまでネストできます。
  • 空白文字は保持されません。
  • コメントはサポートされません。コメント付きのトランザクションやクエリは失敗します。
  • JSON オブジェクトのメンバーは辞書順に並べ替えられます。
  • JSON 配列要素の順序は保持されます。
  • 1 つの JSON オブジェクトに重複するキーがある場合、最初のキーだけが保持されます。
  • プリミティブ型（文字列、ブール値、数値、null）は、その型と値が保持されます。
    • 文字列型の値はそのまま保持されます。
    • 数値型の値は保持されますが、正規化プロセスの結果としてテキスト表現が変更される場合があります。たとえば、入力値 10,000 は、正規化され 1e+4 で表現される場合があります。数値の保存セマンティクスは次のとおりです。
      • [INT64_MIN, INT64_MAX] の範囲の符号付き整数は保持されます。
      • [0, UINT64_MAX] の範囲の符号なし整数は保持されます。
      • 精度を失うことなく文字列、double、文字列へのラウンドトリップが可能な double 値は保持されます。double 値をこのような方法でラウンドトリップできない場合、トランザクションまたはクエリは失敗します。
        • たとえば、SELECT JSON '2.2412421353246235436' は失敗します。
        • 実践的な回避策として、JSON '2.2412421353246237' を返す PARSE_JSON('2.2412421353246235436', wide_number_mode=>'round') を使用できます。
  • TO_JSON()、JSON_OBJECT()、JSON_ARRAY() 関数を使用して、SQL で JSON ドキュメントを作成します。これらの関数により、必要な引用符とエスケープ文字が実装されます。

正規化されたドキュメントの最大許容サイズは 10 MB です。

null 可能性

JSON の null 値は SQL 非 NULL として扱われます。

次に例を示します。

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

エンコード

JSON ドキュメントは UTF-8 でエンコードする必要があります。他の形式でエンコードされた JSON ドキュメントを含むトランザクションやクエリはエラーを返します。

JSON 列があるテーブルを作成する

テーブルの作成時に JSON 列をテーブルに追加できます。JSON 型の値は null 値にできます。

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

既存のテーブルに JSON 列を追加する、あるいは JSON 列を削除する

既存のテーブルに JSON 列を追加することも、削除することもできます。

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

次のサンプルで示すのは、Spanner クライアント ライブラリを使用して、VenueDetails という JSON 列を Venues テーブルに追加する方法です。

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 "cloud.google.com/go/spanner/admin/database/apiv1/databasepb"
)

// 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
        )
    )

Ruby

# 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}"

JSON データを変更する

次のサンプルで示すのは、Spanner クライアント ライブラリを使用して JSON データを更新する方法です。

C++

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

void UpdateDataWithJson(google::cloud::spanner::Client client) {
  namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
  auto venue19_details = spanner::Json(R"""(
        {"rating": 9, "open": true}
      )""");  // object
  auto venue4_details = spanner::Json(R"""(
        [
          {"name": "room 1", "open": true},
          {"name": "room 2", "open": false}
        ]
      )""");  // array
  auto venue42_details = spanner::Json(R"""(
        {
          "name": null,
          "open": {"Monday": true, "Tuesday": false},
          "tags": ["large", "airy"]
        }
      )""");  // nested
  auto update_venues =
      spanner::UpdateMutationBuilder(
          "Venues", {"VenueId", "VenueName", "VenueDetails", "LastUpdateTime"})
          .EmplaceRow(19, "Venue 19", venue19_details,
                      spanner::CommitTimestamp())
          .EmplaceRow(4, "Venue 4", venue4_details, spanner::CommitTimestamp())
          .EmplaceRow(42, "Venue 42", venue42_details,
                      spanner::CommitTimestamp())
          .Build();

  auto commit_result = client.Commit(spanner::Mutations{update_venues});
  if (!commit_result) throw std::move(commit_result).status();
  std::cout << "Insert was successful [spanner_update_data_with_json_column]\n";
}

C#

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。


using Google.Cloud.Spanner.Data;
using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

public class UpdateDataWithJsonAsyncSample
{
    public class Venue
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string VenueDetails { get; set; }
    }

    public async Task UpdateDataWithJsonAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        List<Venue> venues = new List<Venue>
        {
            // If you are using .NET Core 3.1 or later, you can use System.Text.Json for serialization instead.
            new Venue
            {
                VenueId = 19,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new
                {
                    rating = 9,
                    open = true,
                })
            },
            new Venue
            {
                VenueId = 4,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new object[]
                {
                    new
                    {
                        name = "room 1",
                        open = true,
                    },
                    new
                    {
                        name = "room 2",
                        open = false,
                    },
                })
            },
            new Venue
            {
                VenueId = 42,
                VenueDetails = JsonConvert.SerializeObject(new
                {
                    name = "Central Park",
                    open = new
                    {
                        Monday = true,
                        Tuesday = false,
                    },
                    tags = new string[] {"large", "airy" },
                }),
            },
        };
        // Create connection to Cloud Spanner.
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        await Task.WhenAll(venues.Select(venue =>
        {
            // Update rows in the Venues table.
            using var cmd = connection.CreateUpdateCommand("Venues", new SpannerParameterCollection
            {
                    { "VenueId", SpannerDbType.Int64, venue.VenueId },
                    { "VenueDetails", SpannerDbType.Json, venue.VenueDetails }
            });
            return cmd.ExecuteNonQueryAsync();
        }));

        Console.WriteLine("Data updated.");
    }
}

Go

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

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

	"cloud.google.com/go/spanner"
)

// updateDataWithJsonColumn updates database with Json type values
func updateDataWithJsonColumn(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()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	type VenueDetails struct {
		Name   spanner.NullString   `json:"name"`
		Rating spanner.NullFloat64  `json:"rating"`
		Open   interface{}          `json:"open"`
		Tags   []spanner.NullString `json:"tags"`
	}

	details_1 := spanner.NullJSON{Value: []VenueDetails{
		{Name: spanner.NullString{StringVal: "room1", Valid: true}, Open: true},
		{Name: spanner.NullString{StringVal: "room2", Valid: true}, Open: false},
	}, Valid: true}
	details_2 := spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
		Rating: spanner.NullFloat64{Float64: 9, Valid: true},
		Open:   true,
	}, Valid: true}

	details_3 := spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
		Name: spanner.NullString{Valid: false},
		Open: map[string]bool{"monday": true, "tuesday": false},
		Tags: []spanner.NullString{{StringVal: "large", Valid: true}, {StringVal: "airy", Valid: true}},
	}, Valid: true}

	cols := []string{"VenueId", "VenueDetails"}
	_, err = client.Apply(ctx, []*spanner.Mutation{
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{4, details_1}),
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{19, details_2}),
		spanner.Update("Venues", cols, []interface{}{42, details_3}),
	})

	if err != nil {
		return err
	}
	fmt.Fprintf(w, "Updated data to VenueDetails column\n")

	return nil
}

Java

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。


import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.Mutation;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Value;
import com.google.common.collect.ImmutableList;

class UpdateJsonDataSample {

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

    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder().setProjectId(projectId).build().getService()) {
      DatabaseClient client =
          spanner.getDatabaseClient(DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId));
      updateJsonData(client);
    }
  }

  static void updateJsonData(DatabaseClient client) {
    client.write(
        ImmutableList.of(
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(4L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.json(
                        "[{\"name\":\"room 1\",\"open\":true},"
                            + "{\"name\":\"room 2\",\"open\":false}]"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(19L)
                .set("VenueDetails")
                .to(Value.json("{\"rating\":9,\"open\":true}"))
                .build(),
            Mutation.newInsertOrUpdateBuilder("Venues")
                .set("VenueId")
                .to(42L)
                .set("VenueDetails")
                .to(
                    Value.json(
                        "{\"name\":null,"
                            + "\"open\":{\"Monday\":true,\"Tuesday\":false},"
                            + "\"tags\":[\"large\",\"airy\"]}"))
                .build()));
    System.out.println("Venues successfully updated");
  }
}

Node.js

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

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

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

// 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);

// Instantiate Spanner table objects.
const venuesTable = database.table('Venues');

const data = [
  {
    VenueId: '19',
    VenueDetails: {rating: 9, open: true},
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
  {
    VenueId: '4',
    // VenueDetails must be specified as a string, as it contains a top-level
    // array of objects that should be inserted into a JSON column. If we were
    // to specify this value as an array instead of a string, the client
    // library would encode this value as ARRAY<JSON> instead of JSON.
    VenueDetails: `[
      {
        "name": null,
        "open": true
      },
      {
        "name": "room 2",
        "open": false
      },
      {
        "main hall": {
          "description": "this is the biggest space",
          "size": 200
        }
      }
    ]`,
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
  {
    VenueId: '42',
    VenueDetails: {
      name: null,
      open: {
        Monday: true,
        Tuesday: false,
      },
      tags: ['large', 'airy'],
    },
    LastUpdateTime: 'spanner.commit_timestamp()',
  },
];
// Updates rows in the Venues table.
try {
  await venuesTable.update(data);
  console.log('Updated data.');
} catch (err) {
  console.error('ERROR:', err);
} finally {
  // Close the database when finished.
  database.close();
}

PHP

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

use Google\Cloud\Spanner\SpannerClient;

/**
 * Updates sample data in a table with a JSON column.
 *
 * Before executing this method, a new column Revenue has to be added to the Venues
 * table by applying the DDL statement "ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON".
 *
 * Example:
 * ```
 * update_data_with_json_column($instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function update_data_with_json_column(string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $database->transaction(['singleUse' => true])
        ->updateBatch('Venues', [
            [
                'VenueId' => 4,
                'VenueDetails' =>
                    '[{"name":"room 1","open":true},{"name":"room 2","open":false}]'
            ],
            [
                'VenueId' => 19,
                'VenueDetails' => '{"rating":9,"open":true}'
            ],
            [
                'VenueId' => 42,
                'VenueDetails' =>
                    '{"name":null,"open":{"Monday":true,"Tuesday":false},"tags":["large","airy"]}'
            ],
        ])
        ->commit();

    print('Updated data.' . PHP_EOL);
}

Python

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

def update_data_with_json(instance_id, database_id):
    """Updates Venues tables in the database with the JSON
    column.

    This updates the `VenueDetails` column which must be created before
    running this sample. You can add the column by running the
    `add_json_column` sample or by running this DDL statement
     against your database:

        ALTER TABLE Venues ADD COLUMN VenueDetails JSON
    """
    spanner_client = spanner.Client()
    instance = spanner_client.instance(instance_id)

    database = instance.database(database_id)

    with database.batch() as batch:
        batch.update(
            table="Venues",
            columns=("VenueId", "VenueDetails"),
            values=[
                (
                    4,
                    JsonObject(
                        [
                            JsonObject({"name": "room 1", "open": True}),
                            JsonObject({"name": "room 2", "open": False}),
                        ]
                    ),
                ),
                (19, JsonObject(rating=9, open=True)),
                (
                    42,
                    JsonObject(
                        {
                            "name": None,
                            "open": {"Monday": True, "Tuesday": False},
                            "tags": ["large", "airy"],
                        }
                    ),
                ),
            ],
        )

    print("Updated data.")

Ruby

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

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

require "google/cloud/spanner"

spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
client  = spanner.client instance_id, database_id

rows = [{
  VenueId: 1,
  VenueDetails: { rating: 9, open: true }
}]
client.update "Venues", rows

# VenueDetails must be specified as a string, as it contains a top-level
# array of objects that should be inserted into a JSON column. If we were
# to specify this value as an array instead of a string, the client
# library would encode this value as ARRAY<JSON> instead of JSON.
venue_details_string = [
  {
    name: "room 1",
    open: true
  },
  {
    name: "room 2",
    open: false
  }
].to_json

rows = [{
  VenueId: 2,
  VenueDetails: venue_details_string
}]
client.update "Venues", rows

puts "Rows are updated."

JSON データをインデックスに登録する

JSON データでセカンダリ インデックスと検索インデックスを使用すると、JSON データのクエリを高速化できます。Spanner では、セカンダリ インデックスのキーとして JSON 型の列を使用することはできません。

セカンダリ インデックスを使用する

セカンダリ インデックスは、JSON ドキュメント内のスカラー値に対してフィルタする場合に便利です。JSON でセカンダリ インデックスを使用するには、関連するスカラーデータを抽出し適切な SQL 型に変換する生成列を作成します。こうすることで、この生成された列にセカンダリ インデックスを作成できます。このインデックスにより、生成された列に対して実行される対象クエリが高速化されます。

次の例では、1,000 を超える収容人数の会場を見つけるためにデータベースが使用する VenuesByCapacity インデックスを作成します。Spanner は、すべての行を確認するのではなくインデックスを使用して関連する行を見つけるため、特に大規模なテーブルでクエリのパフォーマンスが向上します。

ALTER TABLE Venues
ADD COLUMN VenueCapacity INT64 AS (INT64(VenueDetails.capacity));

CREATE INDEX VenuesByCapacity ON Venue (VenueCapacity);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE VenueCapacity > 1000;

検索インデックスを使用する

検索インデックスは、動的または多様な JSON ドキュメントに対してクエリを実行する場合に便利です。セカンダリ インデックスとは異なり、JSON 列に保存されている任意の JSON ドキュメントに対して検索インデックスを作成できます。検索インデックスは、JSON ドキュメント間の相違、異なる行での相違、時間の経過に伴う変化に自動的に適応します。

次の例では、サイズや営業スケジュールといった特定の詳細情報を持つ会場をデータベースが見つけるために使用する VenuesByVenueDetails 検索インデックスを作成します。Spanner は、すべての行を確認するのではなくインデックスを使用して関連する行を見つけるため、特に大規模なテーブルでクエリのパフォーマンスが向上します。

ALTER TABLE Venues
ADD COLUMN VenueDetails_Tokens TOKENLIST AS (TOKENIZE_JSON(VenueDetails)) HIDDEN;

CREATE SEARCH INDEX VenuesByVenueDetails
ON Venue (VenueDetails_Tokens);

SELECT VenueName
FROM Venues
WHERE JSON_CONTAINS(VenueDetails, JSON '{"labels": ["large"], "open": {"Friday": true}}');

詳細については、JSON 検索インデックスをご覧ください。

JSON データをクエリする

以下のサンプルは、Spanner クライアント ライブラリを使用して JSON データをクエリする方法を示したものです。

C++

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

void QueryWithJsonParameter(google::cloud::spanner::Client client) {
  namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
  auto rating9_details = spanner::Json(R"""(
        {"rating": 9}
      )""");  // object
  spanner::SqlStatement select(
      "SELECT VenueId, VenueDetails"
      "  FROM Venues"
      " WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') ="
      "       JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
      {{"details", spanner::Value(std::move(rating9_details))}});
  using RowType = std::tuple<std::int64_t, absl::optional<spanner::Json>>;

  auto rows = client.ExecuteQuery(std::move(select));
  for (auto& row : spanner::StreamOf<RowType>(rows)) {
    if (!row) throw std::move(row).status();
    std::cout << "VenueId: " << std::get<0>(*row) << ", ";
    auto venue_details = std::get<1>(*row).value();
    std::cout << "VenueDetails: " << venue_details << "\n";
  }
}

C#

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。


using Google.Cloud.Spanner.Data;
using Newtonsoft.Json;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

public class QueryDataWithJsonParameterAsyncSample
{
    public class Venue
    {
        public int VenueId { get; set; }
        public string VenueDetails { get; set; }
    }

    public async Task<List<Venue>> QueryDataWithJsonParameterAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";
        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);

        // If you are using .NET Core 3.1 or later, you can use System.Text.Json for serialization instead.
        var jsonValue = JsonConvert.SerializeObject(new { rating = 9 });
        // Get all venues with rating 9.
        using var cmd = connection.CreateSelectCommand(
            @"SELECT VenueId, VenueDetails
              FROM Venues
              WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
            new SpannerParameterCollection
            {
                { "details", SpannerDbType.Json, jsonValue }
            });

        var venues = new List<Venue>();
        using var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync();
        while (await reader.ReadAsync())
        {
            venues.Add(new Venue
            {
                VenueId = reader.GetFieldValue<int>("VenueId"),
                VenueDetails = reader.GetFieldValue<string>("VenueDetails")
            });
        }
        return venues;
    }
}

Go

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。


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

	"cloud.google.com/go/spanner"
	"google.golang.org/api/iterator"
)

// queryWithJsonParameter queries data on the JSON type column of the database
func queryWithJsonParameter(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()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return err
	}
	defer client.Close()

	type VenueDetails struct {
		Name   spanner.NullString   `json:"name"`
		Rating spanner.NullFloat64  `json:"rating"`
		Open   interface{}          `json:"open"`
		Tags   []spanner.NullString `json:"tags"`
	}

	stmt := spanner.Statement{
		SQL: `SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')`,
		Params: map[string]interface{}{
			"details": spanner.NullJSON{Value: VenueDetails{
				Rating: spanner.NullFloat64{Float64: 9, Valid: true},
			}, Valid: true},
		},
	}
	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 venueID int64
		var venueDetails spanner.NullJSON
		if err := row.Columns(&venueID, &venueDetails); err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "The venue details for venue id %v is %v\n", venueID, venueDetails)
	}
}

Java

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.ResultSet;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Statement;
import com.google.cloud.spanner.Value;

class QueryWithJsonParameterSample {

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

    try (Spanner spanner =
        SpannerOptions.newBuilder().setProjectId(projectId).build().getService()) {
      DatabaseClient client =
          spanner.getDatabaseClient(DatabaseId.of(projectId, instanceId, databaseId));
      queryWithJsonParameter(client);
    }
  }

  static void queryWithJsonParameter(DatabaseClient client) {
    String exampleJson = "{\"rating\": 9}";
    Statement statement =
        Statement.newBuilder(
                "SELECT VenueId, VenueDetails\n"
                    + "FROM Venues\n"
                    + "WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = "
                    + "JSON_VALUE(@details, '$.rating')")
            .bind("details")
            .to(Value.json(exampleJson))
            .build();
    try (ResultSet resultSet = client.singleUse().executeQuery(statement)) {
      while (resultSet.next()) {
        System.out.printf(
            "VenueId: %s, VenueDetails: %s%n",
            resultSet.getLong("VenueId"), resultSet.getJson("VenueDetails"));
      }
    }
  }
}

Node.js

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

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

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

// 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);

const fieldType = {
  type: 'json',
};

const jsonValue = {rating: 9};

const query = {
  sql: `SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues
          WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')`,
  params: {
    details: jsonValue,
  },
  types: {
    details: fieldType,
  },
};

// Queries rows from the Venues table.
try {
  const [rows] = await database.run(query);

  rows.forEach(row => {
    const json = row.toJSON();
    console.log(
      `VenueId: ${json.VenueId}, Details: ${JSON.stringify(
        json.VenueDetails,
      )}`,
    );
  });
} catch (err) {
  console.error('ERROR:', err);
} finally {
  // Close the database when finished.
  database.close();
}

PHP

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

use Google\Cloud\Spanner\Database;
use Google\Cloud\Spanner\SpannerClient;

/**
 * Queries sample data from the database using SQL with a NUMERIC parameter.
 * Example:
 * ```
 * query_data_with_json_parameter($instanceId, $databaseId);
 * ```
 *
 * @param string $instanceId The Spanner instance ID.
 * @param string $databaseId The Spanner database ID.
 */
function query_data_with_json_parameter(string $instanceId, string $databaseId): void
{
    $spanner = new SpannerClient();
    $instance = $spanner->instance($instanceId);
    $database = $instance->database($databaseId);

    $exampleJson = [
        'rating' => 9,
        'open' => true,
    ];

    $results = $database->execute(
        'SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues ' .
        'WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, \'$.rating\') = JSON_VALUE(@venueDetails, \'$.rating\')',
        [
            'parameters' => [
                'venueDetails' => json_encode($exampleJson)
            ],
            'types' => [
                'venueDetails' => Database::TYPE_JSON
            ]
        ]
    );

    foreach ($results as $row) {
        printf(
            'VenueId: %s, VenueDetails: %s' . PHP_EOL,
            $row['VenueId'],
            $row['VenueDetails']
        );
    }
}

Python

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

# instance_id = "your-spanner-instance"
# database_id = "your-spanner-db-id"
spanner_client = spanner.Client()
instance = spanner_client.instance(instance_id)
database = instance.database(database_id)

example_json = json.dumps({"rating": 9})
param = {"details": example_json}
param_type = {"details": param_types.JSON}

with database.snapshot() as snapshot:
    results = snapshot.execute_sql(
        "SELECT VenueId, VenueDetails "
        "FROM Venues "
        "WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = "
        "JSON_VALUE(@details, '$.rating')",
        params=param,
        param_types=param_type,
    )

    for row in results:
        print("VenueId: {}, VenueDetails: {}".format(*row))

Ruby

Spanner 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Spanner クライアント ライブラリをご覧ください。

Spanner に対する認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、ローカル開発環境の認証の設定をご覧ください。

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

require "google/cloud/spanner"

spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
client = spanner.client instance_id, database_id

query = "SELECT VenueId, VenueDetails FROM Venues
  WHERE JSON_VALUE(VenueDetails, '$.rating') = JSON_VALUE(@details, '$.rating')"
result = client.execute_query query,
                              params: { details: { rating: 9 } },
                              types: { details: :JSON }

result.rows.each do |row|
  puts "VenueId: #{row['VenueId']}, VenueDetails: #{row['VenueDetails']}"
end

制限事項

  • ORDER BY 句で JSON 列を使用することはできません。
  • JSON 型の列を主キーとして、または副インデックスのキーとして使用することはできません。詳細については、JSON データをインデックスに登録するをご覧ください。

次のステップ