Cassandra开发入门文档第二部分(timeuuid类型、复合主键、静态字段详解)
timeuuid类型
timeuuid具有唯一索引和日期时间的综合特性,可以与日期和时间函数联合使用,常用的关联函数:
- dateOf()
- now()
- minTimeuuid() and maxTimeuuid()
- toDate(timeuuid)
- toTimestamp(timeuuid)
- toUnixTimestamp(timeuuid)
比如
- SELECT * FROM myTable
- WHERE t > maxTimeuuid('2013-01-01 00:05+0000')
- AND t < minTimeuuid('2013-02-02 10:00+0000')
DataStax Enterprise 5.0及更高版本支持一些额外的timeuuid和timestamp函数来操作日期。这些函数可以在INSERT、UPDATE和SELECT语句中使用。
- CREATE TABLE sample_times (a int, b timestamp, c timeuuid, d bigint, PRIMARY KEY (a,b,c,d));
- INSERT INTO sample_times (a,b,c,d) VALUES (1, toUnixTimestamp(now()), 50554d6e-29bb-11e5-b345-feff819cdc9f, toTimestamp(now()));
- SELECT a, b, toDate(c), toDate(d) FROM sample_times
开工!
- -- 开始工作:
- bin/cqlsh localhost
- -- 查看所有的键空间:
- DESCRIBE keyspaces
- -- 使用创建的键空间:
- USE myks;
- -- 查看已有表:
- describe tables;
- -- 查看表结构:
- describe table users;
- -- 删除已有表:
- drop table users;
user_status_updates表有一个id字段,类型是timeuuid。
username是一个分区key。表的分区key的作用是将行分组到特定的逻辑相关。在程序中,每个用户的时间线都是一个独立的数据结构,因此按用户划分表是一个合理的策略。
我们称id列为集群(clustering)列。集群列的任务是确定分区中行的顺序。这就是为什么我们观察到在每个用户的状态更新中,行是按id的时间戳严格按升序返回的。
- -- 首先,先建表
- CREATE TABLE "user_status_updates" (
- "username" text,
- "id" timeuuid,
- "body" text,
- PRIMARY KEY ("username", "id")
- );
- CREATE TABLE "users" (
- "username" text,
- "email" text,
- "encrypted_password" blob,
- PRIMARY KEY ("username")
- );
- -- 对主表users进行数据插入
- INSERT INTO "users"
- ("username", "email", "encrypted_password")
- VALUES (
- 'alice',
- 'alice@gmail.com',
- 0x8914977ed729792e403da53024c6069a9158b8c4
- );
- INSERT INTO "users"
- ("username", "encrypted_password")
- VALUES (
- 'bob',
- 0x10920941a69549d33aaee6116ed1f47e19b8e713
- );
- -- 对从表user_status_updates进行数据插入
- INSERT INTO "user_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES (
- 'alice',
- 76e7a4d0-e796-11e3-90ce-5f98e903bf02,
- 'Learning Cassandra!'
- );
- INSERT INTO "user_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES (
- 'bob',
- 97719c50-e797-11e3-90ce-5f98e903bf02,
- 'Eating a tasty sandwich.'
- );
- -- 前面我们加了2条从表记录,现在重点关注下id(即timeuuid)的查询
- SELECT * FROM "user_status_updates";
- SELECT "username", "id", "body", DATEOF("id")
- FROM "user_status_updates";
- SELECT "username", "id", "body", UNIXTIMESTAMPOF("id")
- FROM "user_status_updates";
- SELECT * FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice'
- AND "id" = 76e7a4d0-e796-11e3-90ce-5f98e903bf02;
- -- 我们加了2条自制的uuid,那么从时间函数能自动产生uuid吗?会不会产生排序异常?
- -- 再插入6条测试数据
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Alice Update 1');
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('bob', NOW(), 'Bob Update 1');
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Alice Update 2');
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('bob', NOW(), 'Bob Update 2');
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Alice Update 3');
- INSERT INTO "user_status_updates" ("username", "id", "body")
- VALUES ('bob', NOW(), 'Bob Update 3');
- -- 看看时间戳就知道了
- SELECT "username", "id", "body",toTimestamp("id"), UNIXTIMESTAMPOF("id")
- FROM "user_status_updates";
- -- 结果:
上面的例子看到一个表的主键中有两列:一个分区键(username)和一个集群列(id)。事实证明,这两种都不仅仅限于一个列。可以定义一个或多个分区键列和零个或多个群集列。
多个群集列
群集列不限于前面指定的一个字段。让我们看看多个集群列是如何工作的,并有助于数据排序。为了说明这一点,我们将重新创建状态更新表,以便按用户更新其状态的日期和时间对其进行群集:
- "status_date", "status_time"将是下面的演示多个集群列的例子。
复合主键
复合主键是由多个列组成的简单主键。虽然乍一看,这似乎是对Cassandra表的一个小小的补充,但实际上,具有复合主键的表是一个相当丰富的数据结构,它具有新的数据访问模式。
我们构建一个user_status_updates表,该表存储用户状态更新的时间线。
- -- 下面来看看复合主键
- -- 建表
- CREATE TABLE "user_status_updates_by_datetime" (
- "username" text,
- "status_date" date,
- "status_time" time,
- "body" text,
- PRIMARY KEY ("username", "status_date", "status_time")
- );
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-18', '08:30:55.123', 'Alice Update 1');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-18', '14:40:25.123456789', 'Alice Update 2');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-19', '08:25:25', 'Alice Update 3');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-21', '08:35:55.123456', 'Alice Update 4');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-21', '14:30:15.123', 'Alice Update 5');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-23', '14:50:45.123456', 'Alice Update 6');
-- 试试看插入一些错误数据
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-14-23', '14:50:45.123456', 'Alice Update 7');
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime" ("username",
- "status_date", "status_time", "body")
- VALUES ('alice', '2019-11-23', '14:65:45.123456', 'Alice Update 8');
一些组合查询和传统数据库不同的地方
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime";
- -- 试试组合查询
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice' AND "status_date" < '2019-11-20';
- -- 试试组合日期和时间查询,要查大于某天及大于几点的数据
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice' AND "status_date" > '2019-11-20' AND
- "status_time" > '12:00:00';
- -- 报了个错:InvalidRequest: Error from server: code=2200 [Invalid query] message="Clustering column "status_time" cannot be restricted (preceding column "status_date" is restricted by a non-EQ relation)"
- -- 原因Cassandra 支持的查询语句很严格,首先 partition key 必须精确查询,最后一个查询才能范围查询。
- -- 改成下面这样就合规了
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice' AND "status_date" = '2019-11-21' AND
- "status_time" > '12:00:00';
Cassandra没有内置的不同表中数据之间关系的概念。SELECT语句中没有外键约束,也没有JOIN子句;
事实上,在同一个查询中没有从多个表中读取的方法,而关系数据库可以考虑不同表中数据之间的关系,无论它们是一对一、一对多还是多对多。
Cassandra没有用于描述或遍历表间关系的内置机制。也就是说,Cassandra的复合主键结构为一种特殊的主从关系提供了充足的保障。
在关系数据库中,我们可以使用外键约束使关系在模式中显式化,但是Cassandra没有提供这样的功能。事实上,如果我们想为用户和用户状态更新使用两个不同的表,我们无法在数据库模式中显式地编码它们的关系。但是,有一种方法可以将用户和状态更新合并到一个表中,同时保持它们之间的一对多关系。为了实现这一合并,我们将使用Cassandra表的一个特性,这是我们以前从未见过的静态列。
其实,归根结缔,用一个词来形容Cassandra的这种Non Join的做法的核心就是:冗余。
而静态列就是保持冗余和一致性的重要技术手段。
STATIC静态字段
- -- 创建表
- -- 我们将 email 和 encrypted_password 两个字段设置为 STATIC 了,这意味着同一个 username 只会有一个 email 和 encrypted_password
- CREATE TABLE "users_with_status_updates" (
- "username" text,
- "id" timeuuid,
- "email" text STATIC,
- "encrypted_password" blob STATIC,
- "body" text,
- PRIMARY KEY ("username", "id")
- );
- INSERT INTO "users_with_status_updates"
- ("username", "id", "email", "encrypted_password", "body")
- VALUES (
- 'alice',
- 76e7a4d0-e796-11e3-90ce-5f98e903bf02,
- 'alice@gmail.com',
- 0x8914977ed729792e403da53024c6069a9158b8c4,
- 'Learning Cassandra!'
- );
- SELECT * FROM "users_with_status_updates";
- -- 验证插入
- INSERT INTO "users_with_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Another status update');
- SELECT * FROM "users_with_status_updates";
- SELECT "username", "email", "encrypted_password"
- FROM "users_with_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice';
- SELECT DISTINCT "username", "email", "encrypted_password"
- FROM "users_with_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice';
- -- 验证另一个主键bob
- INSERT INTO "users_with_status_updates"
- ("username", "email", "encrypted_password")
- VALUES (
- 'bob',
- 'bob@gmail.com',
- 0x10920941a69549d33aaee6116ed1f47e19b8e713
- );
- INSERT INTO "users_with_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES ('bob', NOW(), 'Bob status update');
结果:
高级课题
以上是联合主键的一些用法,现在进入高级些的课题
- 如何检索单个分区中的所有行
- 如何检索集群列值范围内的行
- 如何对单个分区中的行进行分页
- 如何更改结果的顺序
- 如何按聚类列的降序存储行
- 如何分页
- SELECT * FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice';
- -- 以前,我们使用WHERE关键字为一个完整的主键指定一个确切的值。在前面的查询中,我们只指定主键的分区键部分,这允许我们只检索那些我们要求分区的行;
- -- 出于唯一性的目的,username列肯定不能保证唯一性;id是一个UUID,我们可以跳过用户名分区键,只通过id clustering列查找行吗?让我们试一试:
- SELECT * FROM "user_status_updates"
- WHERE id = 3f9b5f00-e8f7-11e3-9211-5f98e903bf02;
- INSERT INTO "status_update_replies"
- ("status_update_username", "status_update_id", "id", "body")
- VALUES(
- 'alice',
- 76e7a4d0-e796-11e3-90ce-5f98e903bf02,
- NOW(),
- 'Good luck!'
- );
- SELECT * FROM "status_update_replies"
- WHERE "status_update_username" = 'alice';
- -- 检索特定时间范围的状态更新
- -- 在探究了CQL中WHERE关键字的限制之后,让我们返回到user_status_updates表。假设我们想为MyStatus构建一个存档特性,显示用户在请求的一个月内的所有更新。
- -- 在CQL术语中,我们希望选择一系列集群列;例如,让我们返回2014年5月创建的alice的所有状态更新:
- SELECT "id", DATEOF("id"), "body"
- FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice'
- AND "id" >= MINTIMEUUID('2014-05-01')
- AND "id" <= MAXTIMEUUID('2014-05-31');
- -- 在分区中分页,顺序
- SELECT "id", DATEOF("id"), "body"
- FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice'
- LIMIT 3;
- -- 在分区中筛选后分页,顺序
- SELECT "id", DATEOF("id"), "body"
- FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice'
- AND id > 3f9df710-e8f7-11e3-9211-5f98e903bf02
- LIMIT 3;
- SELECT COUNT(1) FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice';
- -- 在分区中筛选后分页,倒序
- SELECT "id", DATEOF("id"), "body"
- FROM "user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice'
- ORDER BY "id" DESC;
- -- 在分区中不使用簇列进行排序,将会报错
- cqlsh:myks> SELECT "id", DATEOF("id"), "body"
- ... FROM "user_status_updates"
- ... WHERE "username" = 'alice'
- ... ORDER BY "body" DESC;
- InvalidRequest: Error from server: code=2200 [Invalid query] message="Order by is currently only supported on the clustered columns of the PRIMARY KEY, got body"
- -- 显式设定特定的倒序排序
- CREATE TABLE "reversed_user_status_updates" (
- "username" text,
- "id" timeuuid,
- "body" text,
- PRIMARY KEY ("username", "id")
- ) WITH CLUSTERING ORDER BY ("id" DESC);
- INSERT INTO "reversed_user_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Reversed status 1');
- INSERT INTO "reversed_user_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Reversed status 2');
- INSERT INTO "reversed_user_status_updates"
- ("username", "id", "body")
- VALUES ('alice', NOW(), 'Reversed status 3');
- -- 显式倒序排序测试
- SELECT * FROM "reversed_user_status_updates"
- WHERE "username" = 'alice';
- -- 正确
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime";
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice'
- ORDER BY "status_date" ASC, "status_time" ASC;
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice'
- ORDER BY "status_date" DESC, "status_time" DESC;
- --错误
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice'
- ORDER BY "status_date" ASC, "status_time" DESC;
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice'
- ORDER BY "status_date" DESC, "status_time" ASC;
- -- 显式设定特定的倒序-正序排序组合
- CREATE TABLE "reversed_user_status_updates_by_datetime" (
- "username" text,
- "status_date" date,
- "status_time" time,
- "body" text,
- PRIMARY KEY ("username", "status_date", "status_time")
- ) WITH CLUSTERING ORDER BY ("status_date" ASC, "status_time" DESC);
- JSON支持
- -- 插入JSON,看起来完全不像传统数据库SQL了
- INSERT INTO "user_status_updates_by_datetime"
- JSON '{"username": "alice", "status_date": "2016-11-24", "status_time":
- "13:35:20.123456", "body": "Alice Update 7"}';
- SELECT * FROM "user_status_updates_by_datetime";
- -- json查询
- SELECT JSON * FROM "user_status_updates_by_datetime"
- WHERE "username" = 'alice'
- AND status_date > '2016-11-20';
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