在MySQL與PostgreSQL的對比中,PG的JSON格式支持優勢總是不斷被拿來比較。其實早先MariaDB也有對非結構化的數據進行存儲的方案,稱為dynamic column,但是方案是通過BLOB類型的方式來存儲。這樣導致的問題是查詢性能不高,不能有效建立索引,與一些文檔數據庫對比,優勢並不大,故在社區的反應其實比較一般。當然,MariaDB的dynamic column功能還不僅限於非結構化數據的存儲,但不在本文進行展開。
MySQL 5.7.7 labs版本開始InnoDB存儲引擎已經原生支持JSON格式,該格式不是簡單的BLOB類似的替換。原生的JSON格式支持有以下的優勢:
- JSON數據有效性檢查:BLOB類型無法在數據庫層做這樣的約束性檢查
- 查詢性能的提升:查詢不需要遍歷所有字符串才能找到數據
- 支持索引:通過虛擬列的功能可以對JSON中的部分數據進行索引
首先我們來看如何在MySQL中使用原生的JSON格式:
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mysql>
create
table
user
( uid
int
auto_increment,
-> data json,
primary
key
(uid))engine=innodb;
Query OK, 0
rows
affected (0.01 sec)
mysql>
insert
into
user
values
(
NULL
,
->
'{"name":"David","mail":"jiangchengyao@gmail.com","address":"Shangahai"}'
);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql>
insert
into
user
values
(
NULL
,
'{"name":"Amy","mail":"amy@gmail.com"}'
);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
|
可以看到我們新建了表user,並且將列data定義為了JSON類型。這意味着我們可以對插入的數據做JSON格式檢查,確保其符合JSON格式的約束,如插入一條不合法的JSON數據會報如下錯誤:
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mysql>
insert
into
user
values
(
NULL
,
"test"
);
ERROR 3130 (22032): Invalid JSON text:
"Invalid value"
at
position 2
in
value (
or
column
)
'test'
.
|
此外,正如前面所說的,MySQL 5.7提供了一系列函數來高效地處理JSON字符,而不是需要遍歷所有字符來查找,這不得不說是對MariaDB dynamic column的巨大改進:
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mysql>
select
jsn_extract(data,
'$.name'
),jsn_extract(data,
'$.address'
)
from
user
;
+
-----------------------------+-------------------------------+
| jsn_extract(data,
'$.name'
) | jsn_extract(data,
'$.address'
) |
+
-----------------------------+-------------------------------+
|
"David"
|
"Shangahai"
|
|
"Amy"
|
NULL
|
+
-----------------------------+-------------------------------+
2
rows
in
set
(0.00 sec)
|
當然,最令人的激動的功能應該是MySQL 5.7的虛擬列功能,通過傳統的B+樹索引即可實現對JSON格式部分屬性的快速查詢。使用方法是首先創建該虛擬列,然后在該虛擬列上創建索引:
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mysql>
ALTER
TABLE
user
ADD
user_name
varchar
(128)
-> GENERATED ALWAYS
AS
(jsn_extract(data,
'$.name'
)) VIRTUAL;
Query OK, 0
rows
affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql>
select
user_name
from
user
;
+
-----------+
| user_name |
+
-----------+
|
"Amy"
|
|
"David"
|
+
-----------+
2
rows
in
set
(0.00 sec)
mysql>
alter
table
user
add
index
idx_username (user_name);
Query OK, 2
rows
affected (0.01 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
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然后可以通過添加的索引對用戶名進行快速的查詢,這和普通類型的列查詢一樣。而通過explain可以驗證優化器已經選擇了在虛擬列上創建的新索引:
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mysql> explain
select
*
from
user
where
user_name=
'"Amy"'
\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table
:
user
partitions:
NULL
type: ref
possible_keys: idx_username
key
: idx_username
key_len: 131
ref: const
rows
: 1
filtered: 100.00
Extra:
NULL
1 row
in
set
, 1 warning (0.00 sec)
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可以發現MySQL 5.7對於JSON格式堪稱完美,相信PostgreSQL陣營需要尋找新的策略來“攻擊”MySQL了吧。如無意外,還是會停留在優化器這塊,畢竟這塊是目前MySQL必須要克服的最大問題,好在MySQL團隊已經在重構優化器代碼,相信更好的優化器將會在下一個版本中全面爆發。而一大堆文檔數據庫們已經哭暈在廁所了吧。