1. Обзор
Google Cloud Spanner — это полностью управляемый, горизонтально масштабируемый, глобально распределенный сервис реляционных баз данных, обеспечивающий ACID-транзакции и семантику SQL без ущерба для производительности и высокой доступности.
В этой лабораторной работе вы научитесь настраивать экземпляр Cloud Spanner. Вы пройдете этапы создания базы данных и схемы, которые можно использовать для игровой таблицы лидеров. Вы начнете с создания таблицы Players для хранения информации об игроках и таблицы Scores для хранения результатов игроков.
Далее вы заполните таблицы примерами данных. Затем завершите лабораторную работу, выполнив несколько примеров запросов из списка «Топ-10», и, наконец, удалите экземпляр, чтобы освободить ресурсы.
Что вы узнаете
- Как настроить экземпляр Cloud Spanner.
- Как создать базу данных и таблицы.
- Как использовать столбец с меткой времени фиксации транзакции.
- Как загрузить данные с временными метками в таблицу базы данных Cloud Spanner.
- Как выполнить запросы к базе данных Cloud Spanner.
- Как удалить свой экземпляр Cloud Spanner.
Что вам понадобится
Как вы будете использовать этот учебный материал?
Как бы вы оценили свой опыт работы с Google Cloud Platform?
2. Настройка и требования
Настройка среды для самостоятельного обучения
Если у вас еще нет учетной записи Google (Gmail или Google Apps), вам необходимо ее создать . Войдите в консоль Google Cloud Platform ( console.cloud.google.com ) и создайте новый проект.
Если у вас уже есть проект, щелкните раскрывающееся меню выбора проекта в левом верхнем углу консоли:
и нажмите кнопку «СОЗДАТЬ ПРОЕКТ» в появившемся диалоговом окне, чтобы создать новый проект:
Если у вас ещё нет проекта, вы увидите диалоговое окно, подобное этому, для создания вашего первого проекта:
В появившемся диалоговом окне создания проекта вы можете ввести подробные сведения о вашем новом проекте:
Запомните идентификатор проекта (Project ID), который является уникальным именем для всех проектов Google Cloud (указанное выше имя уже занято и вам не подойдёт, извините!). В дальнейшем в этом практическом занятии он будет обозначаться как PROJECT_ID .
Далее, если вы еще этого не сделали, вам необходимо включить оплату в консоли разработчика, чтобы использовать ресурсы Google Cloud и активировать API Cloud Spanner .
Выполнение этого практического задания не должно обойтись вам дороже нескольких долларов, но может стоить больше, если вы решите использовать больше ресурсов или оставите их запущенными (см. раздел «очистка» в конце этого документа). Информация о ценах на Google Cloud Spanner приведена здесь .
Новые пользователи Google Cloud Platform могут воспользоваться бесплатной пробной версией стоимостью 300 долларов , что сделает этот практический семинар совершенно бесплатным.
Настройка Google Cloud Shell
Хотя Google Cloud и Spanner можно запускать удаленно с ноутбука, в этом практическом занятии мы будем использовать Google Cloud Shell — среду командной строки, работающую в облаке.
Эта виртуальная машина на базе Debian содержит все необходимые инструменты разработки. Она предоставляет постоянный домашний каталог размером 5 ГБ и работает в облаке Google, что значительно повышает производительность сети и аутентификацию. Это означает, что для выполнения этого практического задания вам понадобится только браузер (да, он работает и на Chromebook).
- Для активации Cloud Shell из консоли Cloud Console просто нажмите «Активировать Cloud Shell».
(На подготовку и подключение к среде должно уйти всего несколько минут).
После подключения к Cloud Shell вы увидите, что ваша аутентификация пройдена и проект уже настроен на ваш PROJECT_ID .
gcloud auth list
вывод команды
Credentialed accounts: - <myaccount>@<mydomain>.com (active)
gcloud config list project
вывод команды
[core] project = <PROJECT_ID>
Если по какой-либо причине проект не создан, просто выполните следующую команду:
gcloud config set project <PROJECT_ID>
Ищете свой PROJECT_ID ? Проверьте, какой ID вы использовали на этапах настройки, или найдите его на панели управления Cloud Console:
Cloud Shell также по умолчанию устанавливает некоторые переменные среды, которые могут быть полезны при выполнении будущих команд.
echo $GOOGLE_CLOUD_PROJECT
вывод команды
<PROJECT_ID>
- Наконец, установите зону по умолчанию и конфигурацию проекта.
gcloud config set compute/zone us-central1-f
Вы можете выбрать различные зоны. Для получения дополнительной информации см. раздел «Регионы и зоны» .
Краткое содержание
На этом этапе вы настраиваете свою среду.
Далее
Далее вам потребуется настроить экземпляр Cloud Spanner.
3. Настройка экземпляра Cloud Spanner
На этом этапе мы настраиваем экземпляр Cloud Spanner для данного практического занятия. Найдите запись Spanner. 
в левом верхнем углу меню гамбургеров 
или найдите «Spanner», нажав клавишу «/» и введя «Spanner».
Далее нажмите на 
Заполните форму, указав имя экземпляра cloudspanner-leaderboard для вашего экземпляра, выбрав конфигурацию (выберите региональный экземпляр) и указав количество узлов. Для этого практического занятия нам понадобится только 1 узел. Для производственных экземпляров и для соответствия требованиям соглашения об уровне обслуживания Cloud Spanner вам потребуется запустить 3 или более узлов в вашем экземпляре Cloud Spanner.
И наконец, нажмите кнопку «Создать», и через несколько секунд у вас будет в распоряжении экземпляр Cloud Spanner.
На следующем шаге мы воспользуемся клиентской библиотекой Java для создания базы данных и схемы в нашем новом экземпляре.
4. Создайте базу данных и схему.
На этом этапе мы создадим нашу тестовую базу данных и схему.
Давайте воспользуемся клиентской библиотекой Java для создания двух таблиц: таблицы Players для информации об игроках и таблицы Scores для хранения результатов игроков. Для этого мы пройдемся по шагам создания консольного Java-приложения в Cloud Shell.
Сначала клонируйте пример кода для этого практического занятия с Github, введя следующую команду в Cloud Shell:
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/java-docs-samples.git
Затем перейдите в каталог "applications", где вы создадите своё приложение.
cd java-docs-samples/spanner/leaderboard
Весь код, необходимый для этой практической работы, находится в существующей директории java-docs-samples/spanner/leaderboard/complete в виде исполняемого приложения C# под названием Leaderboard , которое будет служить вам справочным материалом по мере прохождения работы. Мы создадим новую директорию и поэтапно скомпилируем копию приложения Leaderboard.
Создайте для приложения новую директорию с именем "codelab" и перейдите в неё с помощью следующей команды:
mkdir codelab && cd $_
Создайте новое простое Java-приложение с именем "Leaderboard", используя следующую команду Maven (mvn):
mvn -B archetype:generate -DarchetypeGroupId=org.apache.maven.archetypes -DgroupId=com.google.codelabs -DartifactId=leaderboard -DarchetypeVersion=1.4
Эта команда создает простое консольное приложение, состоящее из двух основных файлов: файла конфигурации приложения Maven pom.xml и файла приложения Java App.java .
Далее перейдите в только что созданную директорию leaderboard и выведите список её содержимого:
cd leaderboard && ls
Вы должны увидеть файл pom.xml и указанный каталог src :
pom.xml src
Теперь давайте обновим это консольное приложение, отредактировав файл App.java , чтобы использовать клиентскую библиотеку Java Spanner для создания таблицы лидеров, состоящей из двух таблиц: «Игроки» и «Результаты». Это можно сделать прямо в редакторе Cloud Shell:
Откройте редактор Cloud Shell, щелкнув по выделенному ниже значку:
Откройте файл pom.xml в папке leaderboard. Откройте файл pom.xml, расположенный в папке java-docs-samples\ spanner\leaderboard\codelab\leaderboard файл настраивает систему сборки Maven для сборки нашего приложения в JAR-файл, включая все наши зависимости.
Добавьте следующий новый раздел управления зависимостями прямо под существующим элементом </properties>:
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.google.cloud</groupId>
<artifactId>google-cloud-bom</artifactId>
<version>0.83.0-alpha</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
Также добавьте 1 новую зависимость в существующий раздел <dependencies>, которая добавит в приложение клиентскую библиотеку Cloud Spanner для Java.
<dependency>
<!-- Version auto-managed by BOM -->
<groupId>com.google.cloud</groupId>
<artifactId>google-cloud-spanner</artifactId>
</dependency>
Затем замените существующий раздел <build> в файле pom.xml следующим разделом <build>:
<build>
<plugins>
<plugin>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>2.5.5</version>
<configuration>
<finalName>leaderboard</finalName>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
<archive>
<manifest>
<mainClass>com.google.codelabs.App</mainClass>
</manifest>
</archive>
<appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
<attach>false</attach>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-failsafe-plugin</artifactId>
<version>3.0.0-M3</version>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
<version>3.0.0-M3</version>
<configuration>
<useSystemClassLoader>false</useSystemClassLoader>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
Сохраните изменения, внесенные в файл pom.xml, выбрав «Сохранить» в меню «Файл» редактора Cloud Shell или нажав одновременно клавиши «Ctrl» и «S» на клавиатуре.
Далее откройте файл App.java в редакторе Cloud Shell, расположенном в папке src/main/java/com/google/codelabs/ . Замените существующий код в файле кодом, необходимым для создания базы данных таблицы leaderboard , а также таблиц Players и Scores , вставив следующий Java-код в файл App.java :
package com.google.codelabs;
import com.google.api.gax.longrunning.OperationFuture;
import com.google.cloud.spanner.Database;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseAdminClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerException;
import com.google.cloud.spanner.SpannerExceptionFactory;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.spanner.admin.database.v1.CreateDatabaseMetadata;
import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
/**
* Example code for using the Cloud Spanner API with the Google Cloud Java client library
* to create a simple leaderboard.
*
* This example demonstrates:
*
* <p>
*
* <ul>
* <li>Creating a Cloud Spanner database.
* </ul>
*/
public class App {
static void create(DatabaseAdminClient dbAdminClient, DatabaseId db) {
OperationFuture<Database, CreateDatabaseMetadata> op =
dbAdminClient.createDatabase(
db.getInstanceId().getInstance(),
db.getDatabase(),
Arrays.asList(
"CREATE TABLE Players(\n"
+ " PlayerId INT64 NOT NULL,\n"
+ " PlayerName STRING(2048) NOT NULL\n"
+ ") PRIMARY KEY(PlayerId)",
"CREATE TABLE Scores(\n"
+ " PlayerId INT64 NOT NULL,\n"
+ " Score INT64 NOT NULL,\n"
+ " Timestamp TIMESTAMP NOT NULL\n"
+ " OPTIONS(allow_commit_timestamp=true)\n"
+ ") PRIMARY KEY(PlayerId, Timestamp),\n"
+ "INTERLEAVE IN PARENT Players ON DELETE NO ACTION"));
try {
// Initiate the request which returns an OperationFuture.
Database dbOperation = op.get();
System.out.println("Created database [" + dbOperation.getId() + "]");
} catch (ExecutionException e) {
// If the operation failed during execution, expose the cause.
throw (SpannerException) e.getCause();
} catch (InterruptedException e) {
// Throw when a thread is waiting, sleeping, or otherwise occupied,
// and the thread is interrupted, either before or during the activity.
throw SpannerExceptionFactory.propagateInterrupt(e);
}
}
static void printUsageAndExit() {
System.out.println("Leaderboard 1.0.0");
System.out.println("Usage:");
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar "
+ "<command> <instance_id> <database_id> [command_option]");
System.out.println("");
System.out.println("Examples:");
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar create my-instance example-db");
System.out.println(" - Create a sample Cloud Spanner database along with "
+ "sample tables in your project.\n");
System.exit(1);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
if (!(args.length == 3 || args.length == 4)) {
printUsageAndExit();
}
SpannerOptions options = SpannerOptions.newBuilder().build();
Spanner spanner = options.getService();
try {
String command = args[0];
DatabaseId db = DatabaseId.of(options.getProjectId(), args[1], args[2]);
DatabaseClient dbClient = spanner.getDatabaseClient(db);
DatabaseAdminClient dbAdminClient = spanner.getDatabaseAdminClient();
switch (command) {
case "create":
create(dbAdminClient, db);
break;
default:
printUsageAndExit();
}
} finally {
spanner.close();
}
System.out.println("Closed client");
}
}
Сохраните изменения, внесенные в файл App.java , выбрав пункт «Сохранить» в меню «Файл» редактора Cloud Shell.
Вы можете использовать файл App.java , расположенный в каталоге java-docs-samples/spanner/leaderboard/step4/src чтобы увидеть пример того, как должен выглядеть ваш файл App.java после добавления кода, включающего команду create .
Для сборки приложения выполните команду `mvn package` из каталога, где находится ваш pom.xml :
mvn package
После успешной сборки Java JAR-файла запустите полученное приложение в облачной оболочке, введя следующую команду:
java -jar target/leaderboard.jar
В результате вы должны увидеть примерно следующее:
Leaderboard 1.0.0
Usage:
java -jar leaderboard.jar <command> <instance_id> <database_id> [command_option]
Examples:
java -jar leaderboard.jar create my-instance example-db
- Create a sample Cloud Spanner database along with sample tables in your project.
Из этого ответа видно, что это приложение Leaderboard , которое в настоящее время имеет одну возможную команду: create . Мы видим, что ожидаемыми аргументами команды create являются идентификатор экземпляра и идентификатор базы данных.
Теперь выполните следующую команду.
java -jar target/leaderboard.jar create cloudspanner-leaderboard leaderboard
Через пару секунд вы должны увидеть ответ примерно следующего вида:
Created database [projects/your-project/instances/cloudspanner-leaderboard/databases/leaderboard]
В разделе Cloud Spanner консоли Cloud Console вы должны увидеть свою новую базу данных и таблицы в меню слева.
На следующем этапе мы обновим наше приложение, чтобы загрузить некоторые данные в вашу новую базу данных.
5. Загрузка данных
Теперь у нас есть база данных под названием leaderboard , содержащая две таблицы: Players и Scores . Давайте воспользуемся клиентской библиотекой Java, чтобы заполнить таблицу Players именами игроков, а таблицу Scores — случайными результатами для каждого игрока.
Если редактор Cloud Shell еще не открыт, откройте его, щелкнув по выделенному ниже значку:
Далее отредактируйте файл App.java в редакторе Cloud Shell, чтобы добавить команду insert , которая может использоваться для добавления 100 игроков в таблицу Players или для добавления 4 случайных результатов в таблицу Scores для каждого игрока в таблице Players .
Сначала обновите раздел imports в верхней части файла приложения, заменив существующий код, чтобы после завершения работы он выглядел следующим образом:
package com.google.codelabs;
import static com.google.cloud.spanner.TransactionRunner.TransactionCallable;
import com.google.api.gax.longrunning.OperationFuture;
import com.google.cloud.spanner.Database;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseAdminClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.Mutation;
import com.google.cloud.spanner.ResultSet;
import com.google.cloud.spanner.Spanner;
import com.google.cloud.spanner.SpannerException;
import com.google.cloud.spanner.SpannerExceptionFactory;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Statement;
import com.google.cloud.spanner.TransactionContext;
import com.google.spanner.admin.database.v1.CreateDatabaseMetadata;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.ZoneOffset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
Далее добавьте следующие методы insert, insertPlayers и insertScores ниже существующего метода create() и выше существующего метода printUsageAndExit() :
static void insert(DatabaseClient dbClient, String insertType) {
try {
insertType = insertType.toLowerCase();
} catch (Exception e) {
// Invalid input received, set insertType to empty string.
insertType = "";
}
if (insertType.equals("players")) {
// Insert players.
insertPlayers(dbClient);
} else if (insertType.equals("scores")) {
// Insert scores.
insertScores(dbClient);
} else {
// Invalid input.
System.out.println("Invalid value for 'type of insert'. "
+ "Specify a valid value: 'players' or 'scores'.");
System.exit(1);
}
}
static void insertPlayers(DatabaseClient dbClient) {
dbClient
.readWriteTransaction()
.run(
new TransactionCallable<Void>() {
@Override
public Void run(TransactionContext transaction) throws Exception {
// Get the number of players.
String sql = "SELECT Count(PlayerId) as PlayerCount FROM Players";
ResultSet resultSet = transaction.executeQuery(Statement.of(sql));
long numberOfPlayers = 0;
if (resultSet.next()) {
numberOfPlayers = resultSet.getLong("PlayerCount");
}
// Insert 100 player records into the Players table.
List<Statement> stmts = new ArrayList<Statement>();
long randomId;
for (int x = 1; x <= 100; x++) {
numberOfPlayers++;
randomId = (long) Math.floor(Math.random() * 9_000_000_000L) + 1_000_000_000L;
Statement statement =
Statement
.newBuilder(
"INSERT INTO Players (PlayerId, PlayerName) "
+ "VALUES (@PlayerId, @PlayerName) ")
.bind("PlayerId")
.to(randomId)
.bind("PlayerName")
.to("Player " + numberOfPlayers)
.build();
stmts.add(statement);
}
transaction.batchUpdate(stmts);
return null;
}
});
System.out.println("Done inserting player records...");
}
static void insertScores(DatabaseClient dbClient) {
boolean playerRecordsFound = false;
ResultSet resultSet =
dbClient
.singleUse()
.executeQuery(Statement.of("SELECT * FROM Players"));
while (resultSet.next()) {
playerRecordsFound = true;
final long playerId = resultSet.getLong("PlayerId");
dbClient
.readWriteTransaction()
.run(
new TransactionCallable<Void>() {
@Override
public Void run(TransactionContext transaction) throws Exception {
// Initialize objects for random Score and random Timestamp.
LocalDate endDate = LocalDate.now();
long end = endDate.toEpochDay();
int startYear = endDate.getYear() - 2;
int startMonth = endDate.getMonthValue();
int startDay = endDate.getDayOfMonth();
LocalDate startDate = LocalDate.of(startYear, startMonth, startDay);
long start = startDate.toEpochDay();
Random r = new Random();
List<Statement> stmts = new ArrayList<Statement>();
// Insert 4 score records into the Scores table
// for each player in the Players table.
for (int x = 1; x <= 4; x++) {
// Generate random score between 1,000,000 and 1,000
long randomScore = r.nextInt(1000000 - 1000) + 1000;
// Get random day within the past two years.
long randomDay = ThreadLocalRandom.current().nextLong(start, end);
LocalDate randomDayDate = LocalDate.ofEpochDay(randomDay);
LocalTime randomTime = LocalTime.of(
r.nextInt(23), r.nextInt(59), r.nextInt(59), r.nextInt(9999));
LocalDateTime randomDate = LocalDateTime.of(randomDayDate, randomTime);
Instant randomInstant = randomDate.toInstant(ZoneOffset.UTC);
Statement statement =
Statement
.newBuilder(
"INSERT INTO Scores (PlayerId, Score, Timestamp) "
+ "VALUES (@PlayerId, @Score, @Timestamp) ")
.bind("PlayerId")
.to(playerId)
.bind("Score")
.to(randomScore)
.bind("Timestamp")
.to(randomInstant.toString())
.build();
stmts.add(statement);
}
transaction.batchUpdate(stmts);
return null;
}
});
}
if (!playerRecordsFound) {
System.out.println("Parameter 'scores' is invalid since "
+ "no player records currently exist. First insert players "
+ "then insert scores.");
System.exit(1);
} else {
System.out.println("Done inserting score records...");
}
}
Затем, чтобы команда insert заработала, добавьте следующий код в метод `main` вашего приложения внутри оператора switch (command) :
case "insert":
String insertType;
try {
insertType = args[3];
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception) {
insertType = "";
}
insert(dbClient, insertType);
break;
После завершения работы оператор switch (command) должен выглядеть следующим образом:
switch (command) {
case "create":
create(dbAdminClient, db);
break;
case "insert":
String insertType;
try {
insertType = args[3];
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exception) {
insertType = "";
}
insert(dbClient, insertType);
break;
default:
printUsageAndExit();
}
Последний шаг для добавления функции "вставки" в ваше приложение — это добавление справочного текста для команды "вставка" в метод printUsageAndExit() . Добавьте следующие строки кода в метод printUsageAndExit() , чтобы включить справочный текст для команды вставки:
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db players");
System.out.println(" - Insert 100 sample Player records into the database.\n");
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db scores");
System.out.println(" - Insert sample score data into Scores sample Cloud Spanner "
+ "database table.\n");
Сохраните изменения, внесенные в файл App.java , выбрав пункт «Сохранить» в меню «Файл» редактора Cloud Shell.
Вы можете использовать файл App.java , расположенный в каталоге java-docs-samples/spanner/leaderboard/step5/src чтобы увидеть пример того, как должен выглядеть ваш файл App.java после добавления кода, включающего команду insert .
Теперь давайте пересоберем и запустим приложение, чтобы убедиться, что новая команда insert включена в список возможных команд приложения.
Для сборки приложения выполните команду mvn package из каталога, где находится ваш файл pom.xml:
mvn package
После успешной сборки Java JAR-файла выполните следующую команду:
java -jar target/leaderboard.jar
Теперь в стандартный вывод приложения должна отображаться команда insert :
Leaderboard 1.0.0
Usage:
java -jar leaderboard.jar <command> <instance_id> <database_id> [command_option]
Examples:
java -jar leaderboard.jar create my-instance example-db
- Create a sample Cloud Spanner database along with sample tables in your project.
java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db players
- Insert 100 sample Player records into the database.
java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db scores
- Insert sample score data into Scores sample Cloud Spanner database table.
Как видно из ответа, помимо идентификатора экземпляра и идентификатора базы данных, есть еще один аргумент, который может принимать значения «players» или «scores».
Теперь давайте выполним команду insert с теми же значениями аргументов, которые мы использовали при вызове команды create , добавив "players" в качестве дополнительного аргумента "тип вставки".
java -jar target/leaderboard.jar insert cloudspanner-leaderboard leaderboard players
Через пару секунд вы должны увидеть ответ примерно следующего вида:
Done inserting player records...
Теперь воспользуемся клиентской библиотекой Java, чтобы заполнить нашу таблицу Scores четырьмя случайными результатами вместе с временными метками для каждого игрока из таблицы Players .
Столбец Timestamp таблицы Scores был определен как столбец "метки времени подтверждения" с помощью следующего SQL-запроса, который был выполнен при предыдущем запуске команды create :
CREATE TABLE Scores(
PlayerId INT64 NOT NULL,
Score INT64 NOT NULL,
Timestamp TIMESTAMP NOT NULL OPTIONS(allow_commit_timestamp=true)
) PRIMARY KEY(PlayerId, Timestamp),
INTERLEAVE IN PARENT Players ON DELETE NO ACTION
Обратите внимание на атрибут OPTIONS(allow_commit_timestamp=true) . Он превращает столбец Timestamp в столбец с «меткой времени подтверждения» и позволяет автоматически заполнять его точной меткой времени транзакции для операций INSERT и UPDATE в заданной строке таблицы.
Вы также можете вставлять собственные значения временных меток в столбец "временная метка фиксации", если вставляете метку времени, значение которой находится в прошлом, что мы и сделаем в рамках этого практического занятия.
Теперь давайте выполним команду insert с теми же значениями аргументов, которые мы использовали при вызове команды create добавив "scores" в качестве дополнительного аргумента "тип вставки".
java -jar target/leaderboard.jar insert cloudspanner-leaderboard leaderboard scores
Через пару секунд вы должны увидеть ответ примерно следующего вида:
Done inserting score records...
При выполнении insert с указанием типа вставки как scores вызывается метод insertScores , который использует следующие фрагменты кода для вставки случайно сгенерированной метки времени, относящейся к прошлому:
LocalDate endDate = LocalDate.now();
long end = endDate.toEpochDay();
int startYear = endDate.getYear() - 2;
int startMonth = endDate.getMonthValue();
int startDay = endDate.getDayOfMonth();
LocalDate startDate = LocalDate.of(startYear, startMonth, startDay);
long start = startDate.toEpochDay();
...
long randomDay = ThreadLocalRandom.current().nextLong(start, end);
LocalDate randomDayDate = LocalDate.ofEpochDay(randomDay);
LocalTime randomTime = LocalTime.of(
r.nextInt(23), r.nextInt(59), r.nextInt(59), r.nextInt(9999));
LocalDateTime randomDate = LocalDateTime.of(randomDayDate, randomTime);
Instant randomInstant = randomDate.toInstant(ZoneOffset.UTC);
...
.bind("Timestamp")
.to(randomInstant.toString())
Чтобы автоматически заполнить столбец Timestamp меткой времени, точно соответствующей моменту выполнения транзакции "Insert", можно использовать константу Java Value.COMMIT_TIMESTAMP как показано в следующем фрагменте кода:
.bind("Timestamp")
.to(Value.COMMIT_TIMESTAMP)
Теперь, когда загрузка данных завершена, давайте проверим значения, которые мы только что записали в наши новые таблицы. Сначала выберите базу данных leaderboard , а затем таблицу Players . Перейдите на вкладку Data . Вы должны увидеть, что данные есть в столбцах PlayerId и PlayerName этой таблицы.
Теперь давайте проверим, есть ли данные и в таблице «Счета». Для этого щелкните по таблице Scores и выберите вкладку Data . Вы должны увидеть данные в столбцах PlayerId , Timestamp и Score .
Отлично! Давайте обновим наше приложение, чтобы оно выполняло несколько запросов, которые мы сможем использовать для создания игровой таблицы лидеров.
6. Выполните запросы к таблице лидеров.
Теперь, когда мы создали базу данных и загрузили информацию в таблицы, давайте создадим таблицу лидеров, используя эти данные. Для этого нам нужно ответить на следующие четыре вопроса:
- Какие игроки входят в "десятку лучших" всех времен?
- Какие игроки входят в "Топ-10" года?
- Какие игроки вошли в «Топ-10» месяца?
- Какие игроки вошли в «Топ-10» недели?
Давайте обновим наше приложение, чтобы оно выполняло SQL-запросы, которые ответят на эти вопросы.
Мы добавим команду query , которая позволит выполнять запросы для ответа на вопросы, необходимые для формирования таблицы лидеров.
Отредактируйте файл App.java в редакторе Cloud Shell, чтобы обновить приложение и добавить команду query . Команда query состоит из двух методов query : один принимает только аргумент DatabaseClient , а другой — дополнительный аргумент timespan для фильтрации результатов по временному интервалу, указанному в часах.
Добавьте следующие два метода query ниже существующего метода insertScores() и выше существующего метода printUsageAndExit() :
static void query(DatabaseClient dbClient) {
String scoreDate;
String score;
ResultSet resultSet =
dbClient
.singleUse()
.executeQuery(
Statement.of(
"SELECT p.PlayerId, p.PlayerName, s.Score, s.Timestamp "
+ "FROM Players p "
+ "JOIN Scores s ON p.PlayerId = s.PlayerId "
+ "ORDER BY s.Score DESC LIMIT 10"));
while (resultSet.next()) {
scoreDate = String.valueOf(resultSet.getTimestamp("Timestamp"));
score = String.format("%,d", resultSet.getLong("Score"));
System.out.printf(
"PlayerId: %d PlayerName: %s Score: %s Timestamp: %s\n",
resultSet.getLong("PlayerId"), resultSet.getString("PlayerName"), score,
scoreDate.substring(0,10));
}
}
static void query(DatabaseClient dbClient, int timespan) {
String scoreDate;
String score;
Statement statement =
Statement
.newBuilder(
"SELECT p.PlayerId, p.PlayerName, s.Score, s.Timestamp "
+ "FROM Players p "
+ "JOIN Scores s ON p.PlayerId = s.PlayerId "
+ "WHERE s.Timestamp > "
+ "TIMESTAMP_SUB(CURRENT_TIMESTAMP(), "
+ " INTERVAL @Timespan HOUR) "
+ "ORDER BY s.Score DESC LIMIT 10")
.bind("Timespan")
.to(timespan)
.build();
ResultSet resultSet =
dbClient
.singleUse()
.executeQuery(statement);
while (resultSet.next()) {
scoreDate = String.valueOf(resultSet.getTimestamp("Timestamp"));
score = String.format("%,d", resultSet.getLong("Score"));
System.out.printf(
"PlayerId: %d PlayerName: %s Score: %s Timestamp: %s\n",
resultSet.getLong("PlayerId"), resultSet.getString("PlayerName"), score,
scoreDate.substring(0,10));
}
}
Затем, чтобы команда query заработала, добавьте следующий код в оператор switch(command) в методе "main" вашего приложения:
case "query":
if (args.length == 4) {
int timespan = 0;
try {
timespan = Integer.parseInt(args[3]);
} catch (NumberFormatException e) {
System.err.println("query command's 'timespan' parameter must be a valid integer.");
System.exit(1);
}
query(dbClient, timespan);
} else {
query(dbClient);
}
break;
Последний шаг для добавления функциональности команды "query" в ваше приложение — это добавление справочного текста для команды "query" в метод printUsageAndExit() . Добавьте следующие строки кода в метод printUsageAndExit() , чтобы включить справочный текст для команды "query":
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar query my-instance example-db");
System.out.println(" - Query players with top ten scores of all time.\n");
System.out.println(" java -jar leaderboard.jar query my-instance example-db 168");
System.out.println(" - Query players with top ten scores within a timespan "
+ "specified in hours.\n");
Сохраните изменения, внесенные в файл App.java , выбрав пункт «Сохранить» в меню «Файл» редактора Cloud Shell.
Вы можете использовать файл App.java , расположенный в каталоге dotnet-docs-samples/applications/leaderboard/step6/src чтобы увидеть пример того, как должен выглядеть ваш файл App.java после добавления кода, включающего команду query .
Для сборки приложения выполните команду mvn package из каталога, где находится ваш файл pom.xml:
mvn package
Теперь запустим приложение, чтобы убедиться, что новая команда query включена в список возможных команд приложения. Выполните следующую команду:
java -jar target/leaderboard.jar
Теперь в стандартный вывод приложения вы должны увидеть команду query в качестве новой опции команды:
Leaderboard 1.0.0
Usage:
java -jar leaderboard.jar <command> <instance_id> <database_id> [command_option]
Examples:
java -jar leaderboard.jar create my-instance example-db
- Create a sample Cloud Spanner database along with sample tables in your project.
java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db players
- Insert 100 sample Player records into the database.
java -jar leaderboard.jar insert my-instance example-db scores
- Insert sample score data into Scores sample Cloud Spanner database table.
java -jar leaderboard.jar query my-instance example-db
- Query players with top ten scores of all time.
java -jar leaderboard.jar query my-instance example-db 168
- Query players with top ten scores within a timespan specified in hours.
Как видно из ответа, помимо аргументов Instance ID и Database ID, команда query позволяет указать необязательный временной интервал в часах для фильтрации записей на основе их значения в столбце Timestamp таблицы Scores . Поскольку аргумент timespan является необязательным, это означает, что если он не указан, то никакие записи не будут фильтроваться по временным меткам. Таким образом, мы можем использовать команду query без значения "timespan", чтобы получить список наших "Топ-10" игроков всех времен.
Давайте выполним команду query , не указывая "временной интервал", используя те же значения аргументов, которые мы использовали при выполнении команды create .
java -jar target/leaderboard.jar query cloudspanner-leaderboard leaderboard
В ответ вы должны увидеть список десяти лучших игроков всех времен, примерно такой:
PlayerId: 4018687297 PlayerName: Player 83 Score: 999,618 Timestamp: 2017-07-01
PlayerId: 4018687297 PlayerName: Player 83 Score: 998,956 Timestamp: 2017-09-02
PlayerId: 4285713246 PlayerName: Player 51 Score: 998,648 Timestamp: 2017-12-01
PlayerId: 5267931774 PlayerName: Player 49 Score: 997,733 Timestamp: 2017-11-09
PlayerId: 1981654448 PlayerName: Player 35 Score: 997,480 Timestamp: 2018-12-06
PlayerId: 4953940705 PlayerName: Player 87 Score: 995,184 Timestamp: 2018-09-14
PlayerId: 2456736905 PlayerName: Player 84 Score: 992,881 Timestamp: 2017-04-14
PlayerId: 8234617611 PlayerName: Player 19 Score: 992,399 Timestamp: 2017-12-27
PlayerId: 1788051688 PlayerName: Player 76 Score: 992,265 Timestamp: 2018-11-22
PlayerId: 7127686505 PlayerName: Player 97 Score: 992,038 Timestamp: 2017-12-02
Теперь выполним команду query с необходимыми аргументами, чтобы получить список «Топ-10» игроков года, указав «временной интервал», равный количеству часов в году, то есть 8760.
java -jar target/leaderboard.jar query cloudspanner-leaderboard leaderboard 8760
В ответ вы должны увидеть список десяти лучших игроков года, например, такой:
PlayerId: 1981654448 PlayerName: Player 35 Score: 997,480 Timestamp: 2018-12-06
PlayerId: 4953940705 PlayerName: Player 87 Score: 995,184 Timestamp: 2018-09-14
PlayerId: 1788051688 PlayerName: Player 76 Score: 992,265 Timestamp: 2018-11-22
PlayerId: 6862349579 PlayerName: Player 30 Score: 990,877 Timestamp: 2018-09-14
PlayerId: 5529627211 PlayerName: Player 16 Score: 989,142 Timestamp: 2018-03-30
PlayerId: 9743904155 PlayerName: Player 1 Score: 988,765 Timestamp: 2018-05-30
PlayerId: 6809119884 PlayerName: Player 7 Score: 986,673 Timestamp: 2018-05-16
PlayerId: 2132710638 PlayerName: Player 54 Score: 983,108 Timestamp: 2018-09-11
PlayerId: 2320093590 PlayerName: Player 79 Score: 981,373 Timestamp: 2018-05-07
PlayerId: 9554181430 PlayerName: Player 80 Score: 981,087 Timestamp: 2018-06-21
Теперь выполним команду query , чтобы найти «Топ-10» игроков месяца, указав «временной интервал», равный количеству часов в месяце, то есть 730.
java -jar target/leaderboard.jar query cloudspanner-leaderboard leaderboard 730
В ответ вы должны увидеть список из десяти лучших игроков месяца, примерно такой:
PlayerId: 3869829195 PlayerName: Player 69 Score: 949,686 Timestamp: 2019-02-19
PlayerId: 7448359883 PlayerName: Player 20 Score: 938,998 Timestamp: 2019-02-07
PlayerId: 1981654448 PlayerName: Player 35 Score: 929,003 Timestamp: 2019-02-22
PlayerId: 9336678658 PlayerName: Player 44 Score: 914,106 Timestamp: 2019-01-27
PlayerId: 6968576389 PlayerName: Player 40 Score: 898,041 Timestamp: 2019-02-21
PlayerId: 5529627211 PlayerName: Player 16 Score: 896,433 Timestamp: 2019-01-29
PlayerId: 9395039625 PlayerName: Player 59 Score: 879,495 Timestamp: 2019-02-09
PlayerId: 2094604854 PlayerName: Player 39 Score: 860,434 Timestamp: 2019-02-01
PlayerId: 9395039625 PlayerName: Player 59 Score: 849,955 Timestamp: 2019-02-21
PlayerId: 4285713246 PlayerName: Player 51 Score: 805,654 Timestamp: 2019-02-02
Теперь выполним команду query , чтобы найти «Топ-10» игроков недели, указав «временной интервал», равный количеству часов в неделе, то есть 168.
java -jar target/leaderboard.jar query cloudspanner-leaderboard leaderboard 168
Вы должны увидеть ответ, включающий «Топ-10» игроков недели, примерно следующего вида:
PlayerId: 3869829195 PlayerName: Player 69 Score: 949,686 Timestamp: 2019-02-19
PlayerId: 1981654448 PlayerName: Player 35 Score: 929,003 Timestamp: 2019-02-22
PlayerId: 6968576389 PlayerName: Player 40 Score: 898,041 Timestamp: 2019-02-21
PlayerId: 9395039625 PlayerName: Player 59 Score: 849,955 Timestamp: 2019-02-21
PlayerId: 5954045812 PlayerName: Player 8 Score: 795,639 Timestamp: 2019-02-22
PlayerId: 3889939638 PlayerName: Player 71 Score: 775,252 Timestamp: 2019-02-21
PlayerId: 5529627211 PlayerName: Player 16 Score: 604,695 Timestamp: 2019-02-19
PlayerId: 9006728426 PlayerName: Player 3 Score: 457,208 Timestamp: 2019-02-22
PlayerId: 8289497066 PlayerName: Player 58 Score: 227,697 Timestamp: 2019-02-20
PlayerId: 8065482904 PlayerName: Player 99 Score: 198,429 Timestamp: 2019-02-24
Отличная работа!
Теперь, по мере добавления записей, Cloud Spanner будет масштабировать вашу базу данных до необходимого вам размера. Независимо от того, насколько вырастет ваша база данных, таблица лидеров вашей игры сможет продолжать масштабироваться с высокой точностью благодаря Cloud Spanner и его технологии Truetime.
7. Уборка
После всех развлечений со Spanner нам нужно навести порядок на нашей площадке, сэкономив ценные ресурсы и деньги. К счастью, это простой шаг: просто зайдите в раздел Cloud Spanner в Cloud Console и удалите экземпляр, созданный нами на шаге практического задания под названием «Настройка экземпляра Cloud Spanner».
8. Поздравляем!
Что мы рассмотрели:
- Экземпляры Google Cloud Spanner, базы данных и схема таблиц для таблицы лидеров.
- Как создать консольное Java-приложение
- Как создать базу данных и таблицы Spanner с помощью клиентской библиотеки Java.
- Как загрузить данные в базу данных Spanner с помощью клиентской библиотеки Java.
- Как получить список из "Топ-10" результатов из ваших данных, используя временные метки коммитов Spanner и клиентскую библиотеку Java.
Следующие шаги:
- Ознакомьтесь с официальным документом Spanner CAP.
- Узнайте о проектировании схем и передовых методах работы с запросами.
- Узнайте больше о временных метках коммитов Cloud Spanner.
Оставьте свой отзыв.
- Пожалуйста, уделите несколько минут, чтобы пройти наш очень короткий опрос.