MySQL JSON 類型數據操作

1、Java 中動態擴展字段，會導致數據庫表被鎖，在MySQL 5.7.8版本之前，因為MySQL不能直接操作JSON類型數據，可以將一個字段設定成varchar類型，里面存放JSON格式數據，這樣在需要擴展字段時，不需要修改表結構；
2、mysql自5.7.8版本開始，就支持了json結構的數據存儲和查詢，這表明了mysql也在不斷的學習和增加nosql數據庫的優點。但mysql畢竟是關系型數據庫，在處理json這種非結構化的數據時，還是比較別扭的。

創建JSON

類似 varchar，設置 JSON 主要將字段的 type 是 json, 不能設置長度，可以是 NULL 但不能有默認值

CREATE TABLE muscleape
(
  id       TINYINT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  category JSON,
  tags     JSON,
  PRIMARY KEY (id)
);

DESC muscleape;

Field	type	Null	Key	Default	Extra
id	tinyint(3)	unsigned	NO	PRI	auto_increment
category	json	YES	""	""
tags	json	YES	""	""

插如JSON數據

1、插入 json 格式的字符串，可以是對象的形式，也可以是數組的形式;
2、可以使用JSON_OBJECT、JSON_ARRAY函數生成；（其他JSON函數：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/json-creation-functions.html）

-- 直接插入字符串
INSERT INTO muscleape (category, tags) VALUES ('{"id": 1,"name": "muscleape"}','[1,2,3]');
-- 使用JSON函數
INSERT INTO muscleape (category, tags) VALUES (JSON_OBJECT("id",2,"name","muscleape_q"),JSON_ARRAY(1,3,5));
-- 

添加的數據如下：

SELECT * FROM muscleape;

id	category	tags
1	{"id": 1, "name": "muscleape"}	[1, 2, 3]
2	{"id": 2, "name": "muscleape_q"}	[1, 3, 5]

查詢JSON

1、查詢JSON中的數據用 column->path的形式，其中對象類型path的表示方式 $.path，數組類型的表示方式 $[index];

SELECT id,category->'$.id',category->'$.name',tags->'$[0]',tags->'$[2]' FROM muscleape;

id	category->'$.id'	category->'$.name'	tags->'$[0]'	tags->'$[2]'
1	1	"muscleape"	1	3
2	2	"muscleape_q"	1	5

2、查詢結果中字符串類型還包含有雙引號，可以使用JSON_UNQUOTE函數將雙引號去掉，從MySQL 5.7.13開始也可以使用操作符 ->>

SELECT id,category->'$.name',JSON_UNQUOTE(category->'$.name'),category->>'$.name',tags->'$[0]',tags->'$[2]' FROM muscleape;

id	category->'$.name'	JSON_UNQUOTE(category->'$.name')	category->>'$.name'
1	"muscleape"	muscleape	muscleape
2	"muscleape_q"	muscleape_q	muscleape_q

JSON 作為條件搜索

1、JSON不同於字符串，如果直接和JSON字段比較，不會查詢到結果：

-- 查詢不到數據
SELECT * FROM muscleape WHERE category = '{"id": 1,"name": "muscleape"}';
-- 查詢不到數據

2、使用CAST將字符串轉成JSON的形式：

SELECT * FROM muscleape WHERE category = CAST('{"id": 1,"name": "muscleape"}' AS JSON);

id	category	tags
1	{"id": 1, "name": "muscleape"}	[1, 2, 3]

3、上面提到column->path形式從select中查詢出的字符串包含雙引號，這里作為查詢條件是沒有影響的，->和->>的結果是一樣的；

-- 以下的查詢結果相同
SELECT * FROM muscleape WHERE category->'$.name' = 'muscleape';
SELECT * FROM muscleape WHERE category->>'$.name' = 'muscleape';

4、注意（MySQL：5.7.17）：JSON中的元素搜索是嚴格區分變量類型的，比如整型和字符串時嚴格區分的（->的形式），但是：->>類型是不區分的：

-- 能查到
SELECT * FROM muscleape WHERE category->'$.id' = 1;
-- 不能
SELECT * FROM muscleape WHERE category->'$.id' = '1';
-- 能查到
SELECT * FROM muscleape WHERE category->>'$.id' = 1;
-- 能查到
SELECT * FROM muscleape WHERE category->>'$.id' = '1';

5、可以使用JSON_CONTAINS函數，但是該函數的第二個參數不接受整型，無論JSON元素時整型還是字符串(第二個參數只能是數字，不能用字符)

SELECT * FROM muscleape WHERE JSON_CONTAINS(category,1,'$.id');
-- 上面SQL執行報錯，報錯信息：ERROR 3146 (22001): Invalid data type for JSON data in argument 2 to function json_contains; a JSON string or JSON type is required.

SELECT * FROM muscleape WHERE JSON_CONTAINS(category,'1','$.id');
-- 可以查詢到數據

6、對於數組類型的JSON查詢，比如tags中包含有2個數據，同樣要用JSON_CONTAINS函數，同樣第二個參數也需要是字符串

SELECT * FROM muscleape WHERE JSON_CONTAINS(tags,'1');

更新JSON

函數：http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/json-modification-functions.html

1、更新整個JSON，與插入時類似

UPDATE muscleape SET tags = '[1, 3, 4]' WHERE id = 1;

2、JSON_INSERT()函數

插入新值，但不會覆蓋已存在的值

UPDATE muscleape SET category = JSON_INSERT(category,'$.name','muscleape_new','$.url','muscleape.com') WHERE id = 1;
-- name沒有被修改，url的值已經添加進去了

3、JSON_SET()函數

插入新值，並覆蓋已存在的值

UPDATE muscleape SET category = JSON_SET(category,'$.host','localhost','$.url','www.muscleape.com') WHERE id = 1;

4、JSON_REPLACE()函數
只替換已存在的值

UPDATE muscleape SET category = JSON_REPLACE(category,'$.host','127.0.0.1','$.address','shandong') WHERE id = 1;

5、JSON_REMOVE()函數
刪除JSON元素

UPDATE muscleape SET category = JSON_REMOVE(category,'$.host','$.url') WHERE id = 1;
UPDATE muscleape SET tags = JSON_REMOVE(tags,'$[0]') WHERE id = 1;

6、JSON_ARRAY_APPEND()數組中增加元素

UPDATE muscleape SET tags = JSON_ARRAY_APPEND(tags,'$[0]',4) WHERE id = 1;

id	category	tags
1	{"id": 1, "name": "muscleape"}	[[1, 4], 2, 3]

7、JSON_ARRAY_INSERT()數組中添加元素

UPDATE muscleape SET tags = JSON_ARRAY_INSERT(tags,'$[0]',5) WHERE id = 1;

id	category	tags
1	{"id": 1, "name": "muscleape"}	[5, [1, 4], 2, 3]

創建索引

MySQL的JSON格式數據不能直接創建索引，但是可以變通一下，把要搜索的數據單獨拎出來，單獨一個數據列，然后在這個字段上創建一個索引，官方的例子：

CREATE TABLE muscleape_office(
  c JSON,
  g INT GENERATED ALWAYS AS (c->"$.id"),
  INDEX i (g)
);

DESC muscleape_office;

Field	type	Null	Key	Default	Extra
c	json	YES	""	""
g	int(11)	YES	MUL		VIRTUAL GENERATED

INSERT INTO muscleape_office (c)
VALUES
  ('{"id": "1", "name": "Fred"}'),
  ('{"id": "2", "name": "Wilma"}'),
  ('{"id": "3", "name": "Barney"}'),
  ('{"id": "4", "name": "Betty"}');

SELECT c->>'$.name' AS name FROM muscleape_office WHERE g > 2;

name

Barney

Betty

EXPLAIN SELECT c->>'$.name' AS name FROM muscleape_office WHERE g > 2;

id	select_type	table	partitions	type	posible_keys	key	key_len	ref	rows	filtered	Extra
1	SIMPLE	muscleape_office		range	i	i	5		2	100	Using where