Шпаргалка по запросам Cassandra

1. Введение

Иногда нам нужно краткое справочное руководство, чтобы начать наш путь обучения. В частности, шпаргалка — это документ, содержащий всю важную информацию.

В этом руководстве мы изучим основные концепции языка запросов Cassandra (CQL) и способы их применения с помощью шпаргалки, которую мы создадим по ходу дела.

2. Кассандра с первого взгляда

Apache Cassandra — это NoSQL- распределенная система хранения данных с открытым исходным кодом . Это означает, что вместо того, чтобы жить только на одном сервере, он распространяется на несколько серверов. Он также известен своей высокой доступностью и устойчивостью к разделам.

Иными словами, дизайн базы данных Cassandra вдохновлен «AP» теоремы CAP .

Кроме того, Cassandra представляет собой архитектуру без мастеров, масштабируемую и, прежде всего, обеспечивающую простоту обнаружения и устранения сбоев .

3. Типы данных

Как правило, Cassandra поддерживает широкий набор типов данных . К ним относятся собственные типы, типы коллекций, пользовательские типы и кортежи, а также пользовательские типы.

3.1. Собственные типы

Собственные типы являются встроенными типами и обеспечивают поддержку ряда констант в Cassandra.

Начнем с того, что строка — очень популярный тип данных в мире программирования.

CQL предлагает четыре различных типа данных для строк:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | ascii    | `нить`    | Строка символов ASCII   | 
  | инет    | `нить`    | Строка адреса IPv4 или IPv6   | 
  | текст    | `нить`    | Строка в кодировке UTF8   | 
  | варчар    | `нить`    | Строка в кодировке UTF8   | 

Логическое значение имеет одно из двух возможных значений: true или false :

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | логический    | `логический`    | `правда`  или  `ложь`   | 

Используя тип данных blob, мы можем хранить изображения или мультимедийные данные в виде двоичного потока в базе данных:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | капля    | `капля`    | Произвольные байты   | 

Длительность — это целое число с тремя знаками, представляющее месяцы, дни и наносекунды:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | продолжительность    | `продолжительность`    | Значение продолжительности   | 

Cassandra предлагает широкий спектр типов данных для целочисленных данных:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | крошечный    | `целое число`    | 8-битное целое со знаком   | 
  | малыйинт    | `целое число`    | 16-битное целое со знаком   | 
  | инт    | `целое число`    | 32-битное целое со знаком   | 
  | большойинт    | `целое число`    | 64-битная длинная подпись   | 
  | вариант    | `целое число`    | Целое число произвольной точности   | 
  | прилавок    | `целое число`    | Столбец счетчика (64-битный со знаком)   | 

Для целых чисел и чисел с плавающей запятой у нас есть три типа данных:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | десятичный    | `целое число, число с плавающей запятой`    | Десятичная переменная точности   | 
  | двойной    | `целое число, число с плавающей запятой`    | 64-битный с плавающей запятой   | 
  | плавать    | `целое число, число с плавающей запятой`    | 32-битный с плавающей запятой   | 

Для нужд, связанных с датой и временем, Cassandra предоставляет три типа данных:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | свидание    | `целое число, строка`    | Значение даты (без времени)   | 
  | время    | `целое число, строка`    | Значение времени (без даты)   | 
  | отметка времени    | `целое число, строка`    | Отметка времени (с датой и временем)   | 

Как правило, мы должны избегать коллизий при использовании команд INSERT или UPDATE:

   | **Тип данных**    | **Поддерживаемые константы**    | **Описание**   | 
  | UUID    | `UUID`    | UUID (любая версия)   | 
  | timeuuid    | `UUID`    | UUID версии 1   | 

3.2. Типы коллекций

Когда у пользователя есть несколько значений для одного поля в реляционной базе данных, их обычно хранят в отдельной таблице. Например, у пользователя есть многочисленные банковские счета, контактная информация или адреса электронной почты. Поэтому нам нужно применить соединения между двумя таблицами, чтобы получить все данные в этом случае.

Cassandra предоставляет способ группировать и хранить данные вместе в столбце, используя типы коллекций.

Давайте быстро рассмотрим эти типы:

• set – уникальные значения; хранится как неупорядоченный
• список – может содержать повторяющиеся значения; порядок имеет значение
• map — хранилища данных в виде пар ключ-значение

3.3. Пользовательские типы

Пользовательские типы дают нам возможность добавлять несколько полей данных в один столбец:

CREATE TYPE student.basic_info (
  birthday timestamp,
  race text,
  weight text,
  height text
);

3.4. Тип кортежа

Кортеж — это альтернатива определяемому пользователем типу. Он создан с использованием угловых скобок и разделителя-запятой для разделения типов содержащихся в нем элементов.

Вот команды для простого кортежа:

-- create a tuple
CREATE TABLE subjects (
  k int PRIMARY KEY,
  v tuple<int, text, float>
);

-- insert values
INSERT INTO subjects  (k, v) VALUES(0, (3, 'cs', 2.1));

-- retrieve values
SELECT * FROM subjects;

4. CQL-команды Cassandra

Давайте рассмотрим несколько категорий команд CQL.

4.1. Клавишные команды

Первое, что нужно помнить, это то, что пространство ключей в Cassandra очень похоже на базу данных в RDBMS . Это самый внешний контейнер данных, который определяет стратегию репликации и другие параметры, особенно для всех таблиц пространств ключей. Имея это в виду, хорошим общим правилом является одно пространство ключей для каждого приложения.

Давайте посмотрим на связанные команды:

   | **Команда**    | **Пример**    | **Описание**   | 
  | СОЗДАТЬ пространство ключей    | CREATE KEYSPACE keyspace_name  `WITH` 

replication = {'class':'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 2}; | Чтобы создать пространство ключей. | | ОПИСАТЬ пространство ключей | ОПИСАТЬ КЛЮЧЕВЫЕ ПРОСТРАНСТВА; | В нем будут перечислены все ключевые пробелы. | | ИСПОЛЬЗОВАТЬ ключевое пространство | USE keyspace_name ; | Эта команда подключает сеанс клиента к пространству ключей. | | ALTER ключевое пространство | ALTER KEYSPACE keyspace_name WITH

REPLICATION = {'class': 'SimpleStrategy',

'replication_factor': 3} AND DURABLE_WRITES = false; | Чтобы изменить ключевое пространство. | | DROP ключевое пространство | DROP KEYSPACE keyspace_name ; | Чтобы удалить ключевое пространство. |

4.2. Табличные команды

В Cassandra таблица также называется семейством столбцов . Мы уже знаем о важности первичного ключа. Однако при создании таблицы необходимо определить первичный ключ.

Давайте рассмотрим эти команды:

   | **Команда**    | **Пример**    | **Описание**   | 
  | СОЗДАТЬ таблицу    | CREATE TABLE  `имя_таблицы`  (  `имя столбца`  UUID PRIMARY KEY,  `текст`  имени  `столбца`  , текст имени столбца,  `отметка`  времени имени столбца );    | Для создания таблицы.   | 
  | ИЗМЕНИТЬ таблицу    | ALTER TABLE  `имя_таблицы`  ADD  `имя_столбца`  int;    | Он добавит новый столбец в таблицу.   | 
  | ИЗМЕНИТЬ таблицу    | ALTER TABLE  `имя_таблицы`  ALTER  `имя_столбца`  TYPE  `тип данных`  ;    | Мы можем изменить тип данных существующего столбца.   | 
  | ИЗМЕНИТЬ таблицу    | ALTER TABLE  `table_name`  WITH caching = {'keys' : 'NONE', 'rows_per_partition' : '1' };    | Эта команда помогает изменить свойства таблицы.   | 
  | DROP таблица    | УДАЛИТЬ ТАБЛИЦУ  `имя_таблицы`  ;    | Опустить стол.   | 
  | ОБРЕЗАТЬ таблицу    | TRUNCATE  `имя_таблицы`  ;    | Используя это, мы можем удалить все данные навсегда.   | 

4.3. Индексные команды

Вместо сканирования всей таблицы и ожидания результатов мы можем использовать индексы для ускорения запросов. Однако мы должны помнить, что первичный ключ в Cassandra уже проиндексирован. Следовательно, его нельзя использовать повторно для той же цели.

Посмотрим на команды:

   | **Команда**    | **Пример**    | **Описание**   | 
  | СОЗДАТЬ индекс    | CREATE INDEX  `имя_индекса`  на  `имя_таблицы`  (  `имя_столбца`  );    | Для создания индекса.   | 
  | УДАЛИТЬ индекс    | УДАЛИТЬ ИНДЕКС, ЕСЛИ  `СУЩЕСТВУЕТ index_name`  ;    | Чтобы удалить индекс.   | 

4.4. Основные команды

Эти команды используются для чтения и управления значениями таблицы:

   | **Команда**    | **Пример**    | **Описание**   | 
  | ВСТАВЛЯТЬ    | ВСТАВИТЬ В  `имя_таблицы`  (  `имя_столбца1`  ,  `имя_столбца2`  ) VALUES(  `значение1`  ,  `значение2`  );    | Для вставки записи в таблицу.   | 
  | ВЫБРАТЬ    | SELECT * FROM  `имя_таблицы`  ;    | Команда используется для получения данных из определенной таблицы.   | 
  | КУДА    | SELECT * FROM  `имя_таблицы`  ГДЕ  `имя_столбца`  =  `значение`  ;    | Он отфильтровывает записи по предикату.   | 
  | ОБНОВИТЬ    | UPDATE  `имя_таблицы`  SET  `имя_столбца2`  =  `значение2`  ГДЕ  `имя_столбца1`  =  `значение1`  ;    | Используется для редактирования записей.   | 
  | УДАЛИТЬ    | УДАЛИТЬ  `идентификатор`  FROM  `имя_таблицы`  ГДЕ  `условие`  ;    | Этот оператор удаляет значение из таблицы.   | 

4.5. Другие команды

Cassandra имеет два разных типа ключей: ключ раздела и ключ кластеризации. Ключ раздела указывает узлы, на которых хранятся данные.

Для сравнения, ключ кластеризации определяет порядок данных в ключе раздела:

   | **Команда**    | **Пример**    | **Описание**   | 
  | СОРТИРОВАТЬ ПО    | SELECT * FROM  `table_name`  WHERE  `column_name1`  =  `value`  ORDER BY  `cloumn_name2`  ASC;    | Для этого ключ раздела должен быть определен в предложении WHERE.  Кроме того, предложение ORDER BY представляет столбец кластеризации, используемый для упорядочения.   | 
  | ГРУППА ПО    | ВЫБРАТЬ  `имя_столбца`  ИЗ имя_таблицы  `ГРУППИРОВАТЬ`  ПО  `условие1`  ,  `условие2`  ; ``     | Это предложение поддерживается только с ключом раздела или ключом раздела и ключом кластеризации.   | 
  | ПРЕДЕЛ    | SELECT * FROM имя_таблицы LIMIT 3;    | Для большой таблицы ограничьте количество извлекаемых строк.   | 

5. Операторы

Cassandra поддерживает как арифметические, так и условные операторы. Под арифметическими операторами у нас есть +, -, *, /, % и - (унарный) для сложения, вычитания, умножения, деления, напоминания и отрицания соответственно.

Предложение WHERE имеет большое значение в Cassandra. Условные операторы используются в этом пункте с определенными сценариями и ограничениями . Это операторы CONTAINS, CONTAINS KEY, IN, =, >, >=, < и <=.

6. Общие функции

Без сомнения, функции, агрегатные или скалярные, играют существенную роль в преобразовании значений из одного в другое. По этой причине Cassandra предлагает несколько нативных функций в обеих категориях.

Давайте посмотрим на эти функции:

• Функции преобразования BLOB-объектов
• Функции UUID и Timeuuid
• Функция токена
• Функция ВРЕМЯ ЗАПИСИ
• Функция ТТЛ
• ЖЕЛЕЗНАЯ функция
• МИН(), МАКС(), СУММ(), СРЕДН()

Наряду с этими собственными функциями он также позволяет пользователям определять функции и агрегаты.

7. Заключение

В этой короткой статье мы рассмотрели строительные блоки языка запросов Cassandra. Во-первых, мы изучили поддерживаемые им типы данных и способы их определения. Затем мы рассмотрели общие команды для выполнения операций с базой данных. Наконец, мы обсудили операторы и функции языка.