Commit-Zeitstempel in GoogleSQL-Datenbanken

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie für jeden Einfüge- und Aktualisierungsvorgang, den Sie mit Cloud Spanner ausführen, einen Commit-Zeitstempel schreiben können. Damit Sie diese Funktion verwenden können, legen Sie für eine TIMESTAMP-Spalte die Option allow_commit_timestamp fest und schreiben Sie dann den Zeitstempel als Teil jeder Transaktion.

Übersicht

Der Commit-Zeitstempel basiert auf der TrueTime-Technologie und ist der Zeitpunkt, zu dem in der Datenbank ein Commit für eine Transaktion durchgeführt wird. Mit der Spaltenoption allow_commit_timestamp können Sie den Commit-Zeitstempel in kleinstmöglicher Form in einer Spalte speichern. Mit den in Tabellen gespeicherten Commit-Zeitstempeln können Sie die genaue Reihenfolge von Mutationen bestimmen und Elemente wie Änderungslogs erstellen.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Commit-Zeitstempel in eine Datenbank einzufügen:

  1. Erstellen Sie eine Spalte vom Typ TIMESTAMP, wobei die Spaltenoption allow_commit_timestamp in der Schemadefinition auf true gesetzt ist. Beispiel:

    CREATE TABLE Performances (
    ...
    LastUpdateTime  TIMESTAMP NOT NULL OPTIONS (allow_commit_timestamp=true)
    ...
) PRIMARY KEY (...);

  2. Wenn Sie Einfügungen oder Aktualisierungen mit DML durchführen, verwenden Sie die Funktion PENDING_COMMIT_TIMESTAMP, um den Commit-Zeitstempel zu schreiben.

    Wenn Sie Einfügungen oder Aktualisierungen mit Mutationen durchführen, verwenden Sie beim Einfügen oder Aktualisieren der Spalte mit den Commit-Zeitstempeln den Platzhalter-String spanner.commit_timestamp(). Sie können auch die von der Clientbibliothek bereitgestellte Konstante für den Commit-Zeitstempel verwenden. Im Java-Client ist diese Konstante beispielsweise Value.COMMIT_TIMESTAMP.

Wenn Cloud Spanner die Transaktion mit diesen Platzhaltern als Spaltenwerte festschreibt, wird der tatsächliche Commit-Zeitstempel in die angegebene Spalte geschrieben (z. B. die Spalte LastUpdateTime). Mit diesem Spaltenwert können Sie dann einen Verlauf der Aktualisierungen der Tabelle erstellen.

Die Werte der Commit-Zeitstempel sind nicht zwangsläufig eindeutig. Transaktionen, die in nicht überlappende Gruppen von Feldern schreiben, haben möglicherweise denselben Zeitstempel. Transaktionen, die in überlappende Gruppen von Feldern schreiben, haben eindeutige Zeitstempel.

Commit-Zeitstempel von Cloud Spanner haben eine Genauigkeit im Mikrosekundenbereich und werden beim Speichern in TIMESTAMP-Spalten in Nanosekunden umgewandelt.

Commit-Zeitstempelspalte erstellen und löschen

Verwenden Sie die Spaltenoption allow_commit_timestamp, um Unterstützung für Commit-Zeitstempel hinzuzufügen und zu entfernen:

  • Beim Erstellen einer neuen Tabelle, um anzugeben, dass eine Spalte Commit-Zeitstempel unterstützt.
  • Beim Ändern einer vorhandenen Tabelle:
    • um eine neue Spalte hinzuzufügen, die Commit-Zeitstempel unterstützt,
    • eine vorhandene TIMESTAMP-Spalte ändern, um Commit-Zeitstempel zu unterstützen,
    • zum Ändern einer vorhandenen TIMESTAMP-Spalte, um die Unterstützung von Commit-Zeitstempeln zu entfernen

Schlüssel und Indexe

Sie können eine Commit-Zeitstempelspalte als Primärschlüsselspalte oder als Nicht-Schlüsselspalte verwenden. Primärschlüssel können als ASC oder DESC definiert werden.

  • ASC (Standardeinstellung): Aufsteigende Schlüssel sind ideal für das Beantworten von Abfragen ab einem bestimmten Zeitpunkt.
  • DESC: Bei absteigenden Schlüsseln bleiben die neuesten Zeilen oben in der Tabelle. Sie bieten schnellen Zugriff auf die neuesten Datensätze.

Die Option allow_commit_timestamp muss für die Primärschlüssel der über- und untergeordneten Tabellen konsistent sein. Wenn die Option für die Primärschlüssel nicht einheitlich festgelegt ist, gibt Spanner einen Fehler zurück. Die Option kann nur dann uneinheitlich festgelegt sein, wenn Sie das Schema erstellen oder aktualisieren.

Werden in den folgenden Szenarien Commit-Zeitstempel verwendet, entstehen Hotspots, wodurch die Datenleistung verringert wird:

  • Spalte der Commit-Zeitstempel als erster Teil des Primärschlüssels einer Tabelle:

    CREATE TABLE Users (
  LastAccess TIMESTAMP NOT NULL,
  UserId     INT64 NOT NULL,
  ...
) PRIMARY KEY (LastAccess, UserId);

  • Der erste Teil des Primärschlüssels eines Sekundärindex:

    CREATE INDEX UsersByLastAccess ON Users(LastAccess)

    oder

    CREATE INDEX UsersByLastAccessAndName ON Users(LastAccess, FirstName)

Hotspots verringern die Datenleistung selbst bei niedrigen Schreibraten. Wenn Commit-Zeitstempel für Nicht-Schlüsselspalten ohne Indexierung aktiviert sind, gibt es keine Leistungseinbußen.

Commit-Zeitstempelspalte erstellen

Die folgende DDL erstellt eine Tabelle mit einer Spalte, die Commit-Zeitstempel unterstützt.

CREATE TABLE Performances (
    SingerId        INT64 NOT NULL,
    VenueId         INT64 NOT NULL,
    EventDate       Date,
    Revenue         INT64,
    LastUpdateTime  TIMESTAMP NOT NULL OPTIONS (allow_commit_timestamp=true)
) PRIMARY KEY (SingerId, VenueId, EventDate),
  INTERLEAVE IN PARENT Singers ON DELETE CASCADE

Durch Hinzufügen dieser Option ergeben sich für die Zeitstempelspalte folgende Änderungen:

  • Sie können den Platzhalterstring spanner.commit_timestamp() bzw. eine Konstante, die von der Clientbibliothek bereitgestellt wird, für Einfügungen und Aktualisierungen verwenden.
  • Die Spalte darf nur Werte enthalten, die in der Vergangenheit liegen. Weitere Informationen finden Sie unter Bereitstellen eines eigenen Wertes für den Zeitstempel.

Bei der Option allow_commit_timestamp wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden.

Zeitstempelspalte in eine vorhandene Tabelle aufnehmen

Verwenden Sie die Anweisung ALTER TABLE, um einer vorhandenen Tabelle eine Commit-Zeitstempelspalte hinzuzufügen. Geben Sie beispielsweise die folgende Anweisung ein, um der Tabelle Performances die Spalte LastUpdateTime hinzuzufügen:

ALTER TABLE Performances ADD COLUMN LastUpdateTime TIMESTAMP
    NOT NULL OPTIONS (allow_commit_timestamp=true)

Zeitstempelspalte in eine Commit-Zeitstempelspalte konvertieren

Sie können eine vorhandene Zeitstempelspalte in eine Commit-Zeitstempelspalte konvertieren. Dazu muss Spanner jedoch überprüfen, dass die vorhandenen Zeitstempelwerte in der Vergangenheit liegen. Beispiel:

ALTER TABLE Performances ALTER COLUMN LastUpdateTime
    SET OPTIONS (allow_commit_timestamp=true)

In einer ALTER TABLE-Anweisung, die SET OPTIONS enthält, können Sie den Datentyp bzw. die NULL-Anmerkung einer Spalte nicht ändern. Weitere Informationen finden Sie unter Datendefinitionssprache.

Commit-Zeitstempeloption entfernen

Wenn Sie die Unterstützung für Commit-Zeitstempel aus einer Spalte entfernen möchten, verwenden Sie die Option allow_commit_timestamp=null in einer ALTER TABLE-Anweisung. Das Verhalten für Commit-Zeitstempel wird entfernt, aber die Spalte bleibt weiterhin ein Zeitstempel. Durch die Änderung der Option verändern sich keine anderen Eigenschaften der Spalte, wie Typ oder Unwirksamkeit (NOT NULL). Beispiel:

ALTER TABLE Performances ALTER COLUMN LastUpdateTime
    SET OPTIONS (allow_commit_timestamp=null)

Commit-Zeitstempel mit einer DML-Anweisung schreiben

Sie verwenden Sie Funktion PENDING_COMMIT_TIMESTAMP, um den Commit-Zeitstempel in eine DML-Anweisung zu schreiben. Cloud Spanner wählt den Commit-Zeitstempel aus, wenn der Commit der Transaktion durchgeführt wird.

Mit der folgenden DML-Anweisung wird die Spalte LastUpdateTime der Tabelle Performances mit dem Commit-Zeitstempel aktualisiert.

UPDATE Performances SET LastUpdateTime = PENDING_COMMIT_TIMESTAMP()
   WHERE SingerId=1 AND VenueId=2 AND EventDate="2015-10-21"

Im folgenden Codebeispiel wird die Funktion PENDING_COMMIT_TIMESTAMP zum Schreiben des Commit-Zeitstempels in die Spalte LastUpdateTime verwendet.

C++

void DmlStandardUpdateWithTimestamp(google::cloud::spanner::Client client) {
  using ::google::cloud::StatusOr;
  namespace spanner = ::google::cloud::spanner;
  auto commit_result = client.Commit(
      [&client](spanner::Transaction txn) -> StatusOr<spanner::Mutations> {
        auto update = client.ExecuteDml(
            std::move(txn),
            spanner::SqlStatement(
                "UPDATE Albums SET LastUpdateTime = PENDING_COMMIT_TIMESTAMP()"
                "  WHERE SingerId = 1"));
        if (!update) return std::move(update).status();
        return spanner::Mutations{};
      });
  if (!commit_result) throw std::move(commit_result).status();
  std::cout << "Update was successful "
            << "[spanner_dml_standard_update_with_timestamp]\n";
}

C#


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

public class UpdateUsingDmlWithTimestampCoreAsyncSample
{
    public async Task<int> UpdateUsingDmlWithTimestampCoreAsync(string projectId, string instanceId, string databaseId)
    {
        string connectionString = $"Data Source=projects/{projectId}/instances/{instanceId}/databases/{databaseId}";

        using var connection = new SpannerConnection(connectionString);
        await connection.OpenAsync();

        using var cmd = connection.CreateDmlCommand("UPDATE Albums SET LastUpdateTime = PENDING_COMMIT_TIMESTAMP() WHERE SingerId = 1");
        int rowCount = await cmd.ExecuteNonQueryAsync();

        Console.WriteLine($"{rowCount} row(s) updated...");
        return rowCount;
    }
}

Go


import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

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

func updateUsingDMLWithTimestamp(w io.Writer, db string) error {
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(