mysql的json特性的應用

概述

說實話，我的不是很喜歡這種特性，關係型數據庫就應該有關係型數據庫的樣子，而不是爲了留住用戶而強加給他一些nosql的特性，並且尚未人家作的好，這樣反而會形成一種四不像的感受。sql和nosql是互補的，不是競爭關係。

那既然碰到了就學習下吧，咱們從使用者的角度來看，json的特性是否能完成之前結構化數據的操做以及不足之處

函數

以下，是官方文檔中所支持的JSON操做

Name	Description
JSON_APPEND() (deprecated 5.7.9)	Append data to JSON document
JSON_ARRAY()	Create JSON array
JSON_ARRAY_APPEND()	Append data to JSON document
JSON_ARRAY_INSERT()	Insert into JSON array
->	Return value from JSON column after evaluating path; equivalent to JSON_EXTRACT().
JSON_CONTAINS()	Whether JSON document contains specific object at path
JSON_CONTAINS_PATH()	Whether JSON document contains any data at path
JSON_DEPTH()	Maximum depth of JSON document
JSON_EXTRACT()	Return data from JSON document
->>	Return value from JSON column after evaluating path and unquoting the result; equivalent to JSON_UNQUOTE(JSON_EXTRACT()).
JSON_INSERT()	Insert data into JSON document
JSON_KEYS()	Array of keys from JSON document
JSON_LENGTH()	Number of elements in JSON document
JSON_MERGE() (deprecated 5.7.22)	Merge JSON documents, preserving duplicate keys. Deprecated synonym for JSON_MERGE_PRESERVE()
JSON_MERGE_PATCH()	Merge JSON documents, replacing values of duplicate keys
JSON_MERGE_PRESERVE()	Merge JSON documents, preserving duplicate keys
JSON_OBJECT()	Create JSON object
JSON_PRETTY()	Prints a JSON document in human-readable format, with each array element or object member printed on a new line, indented two spaces with respect to its parent.
JSON_QUOTE()	Quote JSON document
JSON_REMOVE()	Remove data from JSON document
JSON_REPLACE()	Replace values in JSON document
JSON_SEARCH()	Path to value within JSON document
JSON_SET()	Insert data into JSON document
JSON_STORAGE_SIZE()	Space used for storage of binary representation of a JSON document; for a JSON column, the space used when the document was inserted, prior to any partial updates
JSON_TYPE()	Type of JSON value
JSON_UNQUOTE()	Unquote JSON value
JSON_VALID()	Whether JSON value is valid

這裏還須要加上一個下面的函數，功能是吧json的字符串轉成對象，不然會真的當成字符串插入到mysql中，下面會碰到這個問題

CAST('{"a":"b"}' AS JSON

準備

建立表

CREATE TABLE `user` (

`uid` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

`info` JSON NULL DEFAULT NULL,

`a` VARCHAR(50) NULL DEFAULT NULL,

`b` VARCHAR(50) NULL DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (`uid`),

)

COLLATE='utf8_general_ci'

ENGINE=InnoDB

如上，info字段是JSON類型

新增

insert into user(info) values('{"mail": "abc", "name": "tomab", "address": "e"}');

和普通的插入操做同樣，只不過值是符合json規範的字符串，不規範插不進去

查找

SELECT uid,json_extract(info,'$.mail') AS 'mail',json_extract(info,'$.name') AS 'name' FROM USER;

這樣查找出來的數據會帶了雙引號「」，很不爽，咱們使用JSON_UNQUOTE函數處理下

SELECT uid,JSON_UNQUOTE(json_extract(info,'$.mail')) AS 'mail',json_extract(info,'$.name') AS 'name' FROM USER;

這樣mail字段就沒有雙引號了

你們也能看出來，這種取數據的方式，充斥了大量的JSON_UNQUOTE，json_extract和美圓符號，相比結構化，sql數據長了很多，並且必需要as成pojo裏對應的屬性，不然你的屬性名稱會變成相似json_extract(info,'$.name')，這樣ORM框架就不能正確的設值了

mysql也意識到了，因此提供了->和->>符合來代替，代碼稍微簡潔點，可是as依然必不可少

SELECT uid,info->'$.address',info->'$.name' AS 'name' FROM USER;

SELECT uid,info->>'$.address',info->>'$.name' AS 'name' FROM USER;

模糊查找和排序

SELECT * FROM user where info->'$.address' = 'e' and info->'$.name' like '%o%' order by info->'$.name'

確實都支持，可是沒有索引，數據量大時，效率不會很高

好在mysql提供了虛擬列的功能，能夠把json的屬性創建成虛擬列，而後在該列上加索引便可，這裏強調一下，虛擬列和json的特性不要緊，只是恰好能用上而已，並且虛擬列在json特性以前就有了

ALTER TABLE user ADD user_name varchar(128) GENERATED ALWAYS AS (json_extract(info,'$.name')) VIRTUAL;

ALTER TABLE user ADD INDEX index_name (a,b,user_name)

該列是能夠經過desc user來看到的，而後加上索引便可，而且該列是能夠和表的普通列創建聯合索引的

MySQL 5.7中，支持兩種Generated Column，即Virtual Generated Column和Stored Generated Column，前者只將Generated Column保存在數據字典中（表的元數據），並不會將這一列數據持久化到磁盤上；後者會將Generated Column持久化到磁盤上，而不是每次讀取的時候計算所得。很明顯，後者存放了能夠經過已有數據計算而得的數據，須要更多的磁盤空間

能夠看到，不管哪一種虛擬列，都增長了額外的操做或者空間，效率比結構化的數據要低

修改

覆蓋

update user set info = '{"mail": "abc", "name": "tomab", "address": "e"}';

這種修改，直接把內容當作一個字符串覆蓋，簡單粗暴

部分修改

這種操做首先必需要徹底瞭解存儲的json的格式，把他當作一個json對象而不是字符串

修改對象可使用JSON_INSERT()，JSON_REPLACE()，JSON_SET()，JSON_MERGE_PATCH()，JSON_MERGE_PRESERVE()

json_replace：只替換已經存在的舊值

json_set：替換舊值，並插入不存在的新值，這是最經常使用的

json_insert：插入新值，但不替換已經存在的舊值

JSON_MERGE_PATCH()：有相同的屬性會覆蓋前面的，例子見https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/json-modification-functions.html#function_json-merge-patch

JSON_MERGE_PRESERVE()：有相同的屬性不會覆蓋，會變成一個數組

修改對象

好比有這樣一個需求，想把mail的值變成一個對象，即相似以下：

{

"mail": {

"a": "b"

},

"name": "David",

"address": "Shangahai"

}

屁顛的使用

update user set info=JSON_SET(info,'$.mail','{"a":"b"}') where uid=5;

發現，mysql把參數當作字符串來處理了，結果以下：

{

"mail": "{\"a\":\"b\"}",

"name": "co",

"address": "e"

}

不是咱們想要的，有兩種方式能夠完成

一：使用上面說的CAST函數

update user set info=JSON_SET(info,'$.mail',CAST('{"a":"b"}' AS JSON )) where uid=5;

二：使用JSON_OBJECT 函數

update user set info=JSON_SET(info,'$.mail',JSON_OBJECT('a','b')) where uid=5;

能夠看到，顯然第一鍾比較爽，使用mybatis操做時，sql相似以下：

update user set info=json_set(info,'$.mail',CAST(#{a} AS JSON )) where id=1

參數便是pojo轉成的字符串

第二種參數是個變長數組，麻煩多了，見https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/json-creation-functions.html#function_json-object

修改數組

修改數組可使用JSON_ARRAY_APPEND()，JSON_ARRAY_INSERT()

刪除

要刪除某個屬性，能夠經過JSON_REMOVE來操做便可

update user set info=JSON_REMOVE(info,'$.mailx') where uid=5;

其餘

• 有了虛擬列，彷佛一張表只需包含一個int類型的id，一個json類型的content就好了，須要搜索和排序的經過創建虛擬列的方式，可是若是列比較多會增長mysql自己的維護成本

• json的格式要固定，不能隨意更改，由於代碼是和格式強耦合的，若是變了那要大改，因此這就是mysql和mongodb這類nosql的一個區別，mysql並非無模式的，對於一張表的那個json字段，模式其實也是固化在json裏面而已

• 對單體類修改，mybatis自動生成的類不能用，須要本身寫sql，屬性名稱千萬不能弄錯，沒有語法提示，錯了不容易發現

• 開發成本（寫代碼）的成本增長

• 維護的成本增長，若是後面須要對json裏面的另一個字段進行模糊查找和排序，那麼得增長虛擬列，重建索引，代碼也要改，而若是是結構化的數據，只要一個DDL便可

• json看似更靈活，其實很是不靈活，遠不如結構的數據靈活

• 經過update的語句，咱們其實能夠看出來部分修改的操做，好比JSON_SET，並非實際只修改部分的數據，而是把全量的數據加載到內存，而後修改部分數據，在把修改後的全量的數據設值到mysql中，只不過mysql提供了函數讓咱們方便的操做json而已