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Caractéristiques du type JSONB
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Pg jsonb format 16-9

  • 1. BreizhCamp 2015 #BzhCmp #pgnosql Not only SQL avec PostgreSQL Pierre-Alban DEWITTE - @__pad__
  • 4. Histoire du type JSONB ● 2006 – HSTORE – Stockage clef/valeur ● 2012 – JSON - JavaScript Object Notation ● 2014 – JSONB – JSON Binaire Introduit par Oleg Bartunov, Teodor Sigaev, Peter Geoghegan and Andrew Dunstan dans Postgresql 9.4
  • 5. Caractéristiques du type JSONB • Permet de stocker un document JSON synthaxiquement valide • Stocker en interne sous une forme binaire permettant l’indexation En comparaison du format JSON • Léger surcout à l’insertion • Attention, contrairement à un chaine de charactère, l’ordre des objets n’est pas conservé • Les attributs avec le même nom ne sont pas conservés
  • 7. Possibilités offertes • Ajouter simplement de la flexibilité au schéma • Modéliser les données en fonction des use cases • Regroupement dans une même entités l’ensemble des informations constituant sont identité
  • 8. Application de démo ● Utilisation des données MovieLens http://grouplens.org/datasets/movielens/
  • 9. Modèle Conceptuel de Données Movie Integer id String year String title Integer imdbId Integer tmdbId Ratings Integer userId Integer movieId Float rating Date date 0.. n 1 Tags Integer userId Integer movieId String tag Date date 1 0.. n
  • 10. Modèle orienté document { "id" : 0, //Integer "year" : "...", //String "title" : "...", //String "imdbId" : "...", //Integer "tmdbId" : "...", //Integer "tags" : [{ //Array of tags "userId" : 0, //Integer "tag" : "...", //String "date" : "..." //String }], "ratings" : [{ //Array of ratings "userId" : 0, //Integer "rating" : "...", //String "date" : "..." //String }] }
  • 11. Modèle hybride – PGsql 9.4 Movie Integer id String year String title Integer imdbId Integer tmdbId Jsonb otherInformations { "tags" : [{ "userId" : 0, "tag" : "...", "date" : "..." }], "ratings" : [{ "userId" : 0, "rating" : "...", "date" : "..." }] }
  • 13. Colonne JSONB CREATE TABLE movies ( id integer primary key, name character varying(200), year character varying(4), imdbid integer, tmdbid integer, otherInformations jsonb ); ALTER TABLE books ADD COLUMN "otherInformations" jsonb;
  • 14. Insérer un enregistrement INSERT INTO movies (id, name, year, imdbid, tmdbid, otherInformations) VALUES (666666, 'Diabolic movie', 1966, 666, 6666, '{"ratings" : [ {"userId" : 4,"rating" : 3}, {"userId" : 5,"rating" : 5}, ] }' ); • Insertion des champs JSON dans un chaine de charactère. • Validation synthaxique effectuée par le moteur
  • 15. Insérer un enregistrement ● Nombreuses fonctions permettant de convertir un enregistrement en jsonb ● Et vis-versa
  • 16. Construire un champ JSON SELECT row_to_json(movies.*) FROM movies LIMIT 1 -- Résultats {"id":370,"name":"Naked Gun 33 1/3: The Final Insult ","year":"1994","imdbid":110622,"tmdbid":36593,"otherin formations":{"tags": [{"tag": "foqam", "date": 1139200469000, "userId": 14260}, {"tag": "Leslie Neilsen", "date": 1158438794000, "userId": 18390}, {"tag": "nazi", "date": 1161646656000, "userId": 18390}, {"tag": "sequel", "date": 1354555994000,
  • 17. Fonctions de construction JSON ● to_json : convertit une valeur ● row_to_json : convertit un tuple ● json_build_array : convertit un tableau ● json_build_object : construit un object JSON depuis un “varidic” ● json_object : construit à partir d’une chaine ● array_to_json : convertit un tableau
  • 19. Lecture brute d'un champ -- Lecture brute d’un champ JSON SELECT otherinformations FROM movies WHERE otherinformations IS NOT NULL LIMIT 2 -- Résultats {"tags": [{"tag": "foqam", "date": 1139200469000, "userId": 14260}, {"tag": "Leslie Neilsen", "date": 1158438794000, "userId": 18390}, {"tag": "nazi", "date": 1161646656000, "userId": 18390}, {"tag": "sequel", "date": 1354555994000, "userId": 42640}, {"tag": "Comedy", "date": 1248035546000, "userId": 60710}, {"tag": "parody", "date": 1248035543000,
  • 20. Ce n’est pas du texte -- Requête avec like SELECT otherinformations FROM movies WHERE otherinformations LIKE '%tags%' LIMIT 2 //Résultats Could not execute SQL statement. ERROR: operator does not exist: jsonb ~~ unknown Indice : No operator matches the given name and argument type(s). You might need to add explicit type casts.
  • 21. Ce n’est pas du texte -- Requête avec like et cast SELECT otherinformations FROM movies WHERE otherinformations::text LIKE '%tags%' LIMIT 2 -- Résultats {"tags": [{"tag": "foqam", "date": 1139200469000, "userId": 14260}, {"tag": "Leslie Neilsen", "date": 1158438794000, "userId": 18390}, {"tag": "nazi", "date": 1161646656000, "userId": 18390}, {"tag": "sequel", "date": 1354555994000, "userId": 42640}, {"tag": "Comedy", "date": 1248035546000, "userId": 60710}, {"tag": "parody", "date": 1248035543000,
  • 22. Modèle orienté document { "id" : 0, //Integer "year" : "...", //String "title" : "...", //String "imdbId" : "...", //Integer "tmdbId" : "...", //Integer "otherInformations" : { "averageRating" : "...", "nbOfRatings" : "...", "tags" : [{ //Array of tags "userId" : 0, //Integer "tag" : "...", //String "date" : "..." //String }], "ratings" : [{ //Array of ratings "userId" : 0, //Integer "rating" : "...", //String "date" : "..." //String }] }
  • 23. Lecture d’un champ --Lecture d'un champ SELECT otherinformations->'averageRating' FROM movies WHERE (otherinformations->>'averageRating')::float > 4 -- Résultats 4.00200100050025 4.081620314389359 4.089572192513369 4.216110019646365 4.126740947075209 4.078947368421052
  • 24. Lecture d’un tableau (texte) -- Lecture texte d'un élément de tableau SELECT otherinformations::jsonb->'tags'->>3 FROM movies LIMIT 2 -- Résultats {"tag": "sequel", "date": 1354555994000, "userId": 42640} {"tag": "Nudity (Full Frontal)", "date": 1298520169000, "userId": 33860}
  • 25. Lecture d’un tableau (JSON) -- Lecture JSON d'un élément de tableau SELECT otherinformations::jsonb->'tags'->3->'tag' FROM movies LIMIT 2 -- Résultats "sequel" "Nudity (Full Frontal)"
  • 26. Tester l’existence d’un champ -- Tester l’existence d’un champ SELECT count(*) FROM movies WHERE otherinformations ? 'nbOfRatings' -- Résultats 1715
  • 27. Recherche JSON -- Recherche JSON SELECT id, otherinformations->'nbOfRatings' FROM movies WHERE otherinformations @> '{"nbOfRatings" : 50}'::jsonb -- Résultats 1180 50 4000 50 8690 50
  • 28. Lecture avec chemin -- Lecture avec chemin en pseudo JSON -- Recherche du champ tag du cinquième élément du tableau tags -- Equivalent jsonb_extract_path et jsonb_extract_path_text SELECT otherinformations #> '{tags, 5, tag}' FROM movies LIMIT 2 -- Résultats "parody" "Monty Python"
  • 29. Fonctions de manipulation JSON ● jsonb_array_length : nb d’éléments d’un tableau JSONB ● jsonb_each & jsonb_each_text : transforme chaque clé valeur en une ligne ● jsonb_object_keys : liste des clefs d’un object json
  • 30. Fonctions de manipulation JSON ● jsonb_array_elements & jsonb_array_elements_text : transform un tableau JSON en tuple d’objets ● jsonb_typeof : indique le type parmi object, array, string, number, boolean et null.
  • 31. Fonctions de manipulation JSON ● jsonb_populate_record & jsonb_populate_recordset : construit implicitement un tuple ● json_to_record & json_to_recordset : construit explicitement un tuple
  • 32. Démo
  • 34. Et les indexes ? -- Création d'un index sur l'ensemble du document CREATE INDEX IDX_GIN_otherInformations ON movies USING GIN (otherInformations); Un index gin améliore les requêtes suivantes : • JSON @> JSON is a subset • JSON ? TEXT contains a value • JSON ?& TEXT[] contains all the values • JSON ?| TEXT[] contains at least one value
  • 35. Et les indexes ? -- Création d'un index sur l'ensemble du document CREATE INDEX IDX_GIN_otherInformations_opt ON movies USING GIN (otherInformations jsonb_path_ops); Paramètre jsonb_path_ops optimise uniquement les recherches avec @>
  • 36. Démo
  • 38. JDBC ● Un champ JSONB se manipule comme un DBObject ou comme du TEXT ● Pas de particularité dans le driver JDBC PostgreSQL ● Nécessité d’utiliser un mapper objet / JSON
  • 39. Démo
  • 40. DAO Insert //Using Jackson to convert additional field to JSON String ratingsAsString = new ObjectMapper().writeValueAsString(overallRating); … pstSetter = new PreparedStatementSetter() { public void setValues(PreparedStatement preparedStatement) throws SQLException { //Using a PGObject to store otherInformations PGobject dataObject = new PGobject(); dataObject.setType("jsonb"); dataObject.setValue(ratingsAsString); preparedStatement.setObject(1, dataObject); … } }; jdbcTemplateObject.update("UPDATE movies SET otherInformations = ? WHERE id = ?", pstSetter);
  • 41. DAO Select jdbcTemplateObject.query("SELECT id, otherinformations::text as text_otherinformations FROM movies WHERE otherinformations is not null limit 2", new RowCallbackHandler() { public void processRow(ResultSet resultSet) { while (resultSet.next()) { … movie.setId(resultSet.getLong("id")); … movie.setOther( mapper.readValue( resultSet.getString("text_otherinformations"), OtherInformations.class)); … }}});
  • 44. Et un update ? ● Postgresql 9.4 ne possède pas nativement d’opérateur permettant de manipuler un champ json ● Nécessité de lire / modifier / updater
  • 45. Manipulation avec plv8 CREATE OR REPLACE FUNCTION json_data_update(data json, field text, value text) RETURNS jsonb LANGUAGE plv8 STABLE STRICT AS $$ var data = data; var val = value; data[field] = val; return JSON.stringify(data); $$;
  • 46. Jsonbx ● Extension jsonbx en cours de portage dans PG 9.5 -- Update avec chemin en pseudo JSON UPDATE movies SET otherinformations = jsonb_replace(otherinformations, '{"tags",3,"tag"}', '{"SUPER"}'::jsonb) WHERE id = 1
  • 47. Nouveautés PGSql 9.5 -- Add values to a jsonb object: SELECT '{"name": "Joe", "age": 30}'::jsonb || '{"town": "London"}'::jsonb; -- Replace SELECT '{"town": "Dataville", "population": 4096}'::jsonb || '{"population": 8192}'::jsonb; -- Résultats {"age": 30, "name": "Joe", "town": "London"} {"town": "Dataville", "population": 8192}
  • 48. Nouveautés PGSql 9.5 -- Remove a key SELECT '{"name": "James", "email": "james@localhost"}'::jsonb - 'email'; -- Résultats {"name": "James"}
  • 50. PG vs MongoDB PG 9.4 répond aux besoins en lecture Puissance du SQL sous réserve de bien maitriser les fonctions de convertion PG ne permet pas simplement de mettre à jour un object JSON
  • 51. PG vs MongoDB ? Sharding plus facile Haute disponibilité
  • 54. Sources Requete : • http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/functions-json.html • http://adpgtech.blogspot.fr/2015/05/new-jsonb-features-for-95.html Index • http://blog.2ndquadrant.com/jsonb-type-performance-postgresql-9-4/ JSONB et Postgresql • http://blog.2ndquadrant.com/postgresql-anti-patterns-unnecessary- jsonhstore-dynamic-columns/ • http://www.pgcon.org/2014/schedule/attachments/313_xml-hstore-json.pdf • https://www.compose.io/articles/is-postgresql-your-next-json-database/

Notes de l'éditeur

  1. Source : http://www.enterprisedb.com/postgres-plus-edb-blog/marc-linster/postgres-outperforms-mongodb-and-ushers-new-developer-reality Un benchmark reste un benchmark et celui ci est tres douteux mais il donne envie de comprendre
  2. Source : https://speakerdeck.com/theory/xml-hstore-json-jsonb-oh-my http://www.postgresql.org/message-id/E1WRpmB-0002et-MT@gemulon.postgresql.org http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/release.html http://rhaas.blogspot.fr/2014/04/why-clock-is-ticking-for-mongodb.html PostgreSQL's hstore, which provides the ability to store and index collections of key-value pairs in a fashion similar to what MongoDB provides, was first released in December of 2006, the year before MongoDB development began. True JSON capabilities were added to the PostgreSQL core as part of the 9.2 release, which went GA in September of 2012.  
  3. The new format accepts exactly the same data as the json type. However, it is stored in a format that does not require reparsing the orgiginal text in order to process it, making it much more suitable for indexing and other operations. Insignificant whitespace is discarded, and the order of object keys is not preserved. Neither are duplicate object keys kept - the later value for a given key is the only one stored. http://rfc7159.net/rfc7159 http://www.postgresql.org/docs/devel/static/datatype-json.html
  4. Chaque entité peux évoluer indépendament l’une de l’autre
  5. Manipulation d’un document avec l’ensemble des enregistrements
  6. MAJ du schéma
  7. Manipulation d’un document avec l’ensemble des enregistrements
  8. EXPLAIN (FORMAT JSON) http://stormatics.com/howto-use-jsonb-the-binary-formatted-jsons-in-postgresql/
  9. http://www.aquarianonline.com/wp-content/uploads/2014/01/ID-100197117.jpg
  10. http://www.aquarianonline.com/wp-content/uploads/2014/01/ID-100197117.jpg
  11. http://info.enterprisedb.com/rs/enterprisedb/images/EDB_White_Paper_Using_the_NoSQL_Features_in_Postgres.pdf