Как Мастер Реализации Продвинутого Запроса JSON в SQLite

В предыдущей статье, Learning the Basics: How to Use JSON in SQLite, мы погрузились в основные функции JSON SQLite и их возможности. Мы исследовали использование JSON как неструктурированных данных в базе данных SQLite. Важно отметить, что мы подробно рассмотрели некоторые необходимые функции JSON SQLite, обсудив их роль в хранении и извлечении данных, а также привели практические примеры SQL-запросов. Это фундаментальное понимание работы с JSON-данными в SQLite создает основу для вашего более глубокого изучения темы.

Давайте начнем!

Интеграция возможностей SQL и NoSQL путем полного понимания обработки JSON в SQLite

Расширение вашего знания о возможностях обработки JSON в SQLite сочетает лучшее из SQL и NoSQL, предлагая эффективное, универсальное решение для управления смешанными форматами данных. Поддержка JSON-данных в SQLite превращает SQLite в мощный инструмент для неструктурированных данных, аналогично базам данных, таким как MongoDB.

Интеграция SQLite с расширенными возможностями работы с JSON объединяет гибкость JSON и надежность SQLite, что идеально подходит для современных приложений с большим объемом данных. Возможности SQLite в работе с JSON не ограничиваются только хранением и извлечением данных. Они позволяют выполнять операции, похожие на SQL, над данными JSON, создавая мост между управлением структурированными и неструктурированными данными.

В этом руководстве основное внимание уделяется заполнению ваших практических навыков функциями JSON SQLite через примеры SQL-запросов. Каждая секция направлена на улучшение вашего понимания и дает вам преимущество в реальной работе с манипуляцией данными JSON в SQLite.

К концу вы будете хорошо оснащены имеющимся набором инструментов для работы с данными JSON в SQLite, чтобы справиться с любыми структурами данных JSON. Вы узнаете, как применять индексы, запрашивать данные с использованием выражений пути, фильтровать и даже проверять данные — важные задачи для работы с динамическими данными в структурированных средах с использованием функций JSON в SQLite.

1. Как интегрировать JSON в SQLite

Встроенные функции JSON SQLite играют ключевую роль в интеграции JSON и SQLite. Начиная с версии SQLite 3.38.0, выпущенной 22 февраля 2022 года, функции JSON включены по умолчанию, в то время как ранее они были расширением. Это означает, что до этой версии эти функции JSON в SQLite были необязательными, а теперь они доступны по умолчанию и могут быть отключены путем установки опции компиляции, если вам нужно их отключить.

Вы можете импортировать данные JSON в SQLite с помощью простых SQL-запросов на вставку. В качестве альтернативы вы также можете использовать сторонние инструменты или скриптовые методы для массового импорта обширных наборов данных JSON также. Чтобы извлечь данные JSON, вы можете использовать функцию json_extract(), которая извлекает значения, связанные с определенным ключом, из столбца данных JSON.

2. Использование функций JSON SQLite для продвинутого декодирования JSON и запросов SQL

В этом разделе мы рассмотрим продвинутые функции JSON и их возможности в SQLite, используя примеры SQL-запросов для каждой из них. На протяжении этого блога мы будем использовать сгенерированные образцы данных JSON, названные movie, в качестве ссылки на исследуемые данные:

A sample JSON file which is generated in Dadroit JSON Generator, and opened in Dadroit JSON Viewer

Вы можете вставить данные в таблицу с именем movie с одним полем под названием data и начать выполнять эти примеры запросов с этого момента. В следующих запросах мы будем использовать входные тексты функций JSON, чтобы быть более точными в объяснении функций, а затем вернемся к данным, вставленным в базу данных, начиная с раздела 3.

Для простоты в этом примере мы будем использовать упрощенную версию первого JSON-данных:

 

{
    "Name": "Naked of Truth",
    "Year": 1979,
    "Director": "Ellynn O'Brien",
    "Producer": "Kayley Byron Tutt",
    "Runtime": 183,
    "Rate": 8.0,
    "Description": "Donec pretium nec dolor in auctor."
}

Обнаружение ошибок с помощью json_error_position() функции в SQLite

Функция json_error_position() может использоваться для обнаружения ошибок в синтаксисе ваших данных JSON. Если входная строка является допустимым JSON, она вернет 0, в противном случае вернет позицию первой ошибки.

Например, если у вас есть сломанная строка JSON в качестве входных данных для этой функции, как это:

 

SELECT
    json_error_position ( '{"Name":"Naked of Truth","Year":1979,' ) AS err_position

Результатом выполнения этого запроса будет позиция ошибки синтаксиса, которая произошла, в данном случае это позиция отсутствующего “}” в конце:

error_position
38

Объединение JSON Объектов с Функцией json_patch() в SQLite

Функция json_patch() объединяет 2 JSON объекта, позволяя добавлять, изменять и удалять JSON объекты.

Например, запрос объединит 2 входных JSON в 1 JSON:

 

SELECT
    json_patch ( '{"Name":"Naked of Truth"}', '{"Year": 2011}' ) AS patched_json;

Результат будет выглядеть так, как показано ниже, JSON объект составлен из полей обоих объектов:

patched_json
{“Name”:”Naked of Truth”,”Year”:2011}

Манипуляция JSON Полями с Использованием Функции json_set() в SQLite

Функция json_set() используется для добавления или замены свойств JSON. json_set() принимает JSON строку в качестве первого аргумента, за которым следуют ноль или более пар аргументов пути/значения. Результатом будет JSON строка, созданная путем добавления или замены значений на основе предоставленных пар пути и значения.

Например, используя данные JSON из предыдущего запроса, если вы хотите добавить поле Director к данным JSON, вы можете написать запрос следующим образом:

 

SELECT
    json_set ( '{"Name":"Naked of Truth","Year":2011}', '$.Director', 'Ellynn OBrien' ) AS json_data;

И результат будет выглядеть примерно так:

json_data
{“Name”:”Naked of Truth”,”Year”:2011,”Director”:”Ellynn OBrien”}

Функция json_quote() в SQLite

Функция json_quote() простая, она просто оборачивает входное значение двойными кавычками, чтобы сделать его допустимой JSON-строкой. Вот простой пример запроса с ее использованием:

 

SELECT
    json_quote ( 'Naked Of Truth' ) AS valid_json_string;

А результат будет примерно таким:

valid_json_string
“Naked of Truth”

Как использовать json_group_object() и json_group_array() JSON-функции в SQLite для агрегации

Для этого набора JSON-функций в SQLite нам нужно расширить пример JSON-данных по сравнению с предыдущими примерами, чтобы показать использование каждой функции так, чтобы оно было понятно. Предположим, что у вас есть movie таблица в базе данных с одной колонкой под названием data, как упоминалось в начале этого раздела:

data
{“ID”: 1, “Name”: “Forgotten in the Planet”, “Year”: 1970, “Genre”: [“Comedy”, “Crime”], “Director”: “Henrie Randell Githens”, “Cast”: [“Adrian Gratianna”, “Tani O’Hara”, “Tessie Delisle”], “Runtime”: 90, “Rate”: 7.0}
{“ID”: 2, “Name”: “The Obsessed’s Fairy”, “Year”: 1972, “Genre”: [“Adventure”], “Director”: “Susanne Uriel Lorimer”, “Cast”: [“Dacy Dex Elsa”, “Matilde Kenton Collins”], “Runtime”: 98, “Rate”: 9.5}
{“ID”: 3, “Name”: “Last in the Kiss”, “Year”: 1965, “Genre”: [“History”, “Animation”], “Director”: “Simone Mikey Bryn”, “Cast”: [“Margery Maximilianus Shirk”,”Harri Garwood Michelle”], “Runtime”: 106, “Rate”: 4.1}

Пример использования агрегатной функции json_group_array() с SQL-запросом

Функция json_group_array() похожа на любую другую агрегатную функцию в SQLite, она объединяет несколько строк данных в один JSON-массив.

Например, этот запрос вернет JSON-массив со всеми именами фильмов с рейтингом выше 6:

 

SELECT
    json_group_array ( json_extract ( data, '$.Name' ) ) AS movie_names
FROM
    movie
WHERE
    json_extract ( data, '$.Rate' ) > 6

А результат будет примерно таким:

movie_names
[“Forgotten in the Planet”, “The Obsessed’s Fairy”]

Функция JSON json_group_object() с примером SQL-запроса

Функция json_group_object() создает объект JSON путем группировки двух столбцов запроса, где первый столбец используется в качестве ключа, а второй — в качестве значения. Первый будет использоваться как имя ключа полей JSON, а второй как их значения.

Например, этот запрос вернет объект JSON, где имя каждого поля — это ID фильма, а значение поля — соответствующее имя, если у фильма рейтинг больше 6, что исключит последний фильм:

 

SELECT
    json_group_object ( json_extract ( Data, '$.ID' ), json_extract ( Data, '$.Name' ) ) AS movie_rates
FROM
    movie
WHERE
    json_extract ( Data, '$.Rate' ) > 5

Результат будет выглядеть следующим образом: объект JSON, состоящий из ID и имени первого и второго фильмов, так как у них рейтинг больше 5:

movie_rates
{“1”: “Forgotten in the Planet”,”2″:”The Obsessed’s Fairy”}

Парсинг данных JSON с помощью json_each() и json_tree() функций с табличным значением в SQLite

SQLite предлагает две мощные функции с табличным значением для работы с вашими данными JSON, json_each() и json_tree(). У них есть вариации с и без параметра пути, что позволяет взаимодействовать с вашим JSON на разных уровнях глубины.

Предположим, что это единственное значение JSON, вставленное в поле данных таблицы фильмов в базе данных SQLite, давайте начнем объяснять агрегатные функции, применяемые к нему:

data
{ “ID”: 1, “Name”: “Forgotten in the Planet”, “Year”: 1970, “Genre”: [“Comedy”, “Crime”], “Director”: “Henrie Randell Githens”, “Cast”: [“Adrian Gratianna”, “Tani O’Hara”, “Tessie Delisle”], “Runtime”: 90, “Rate”: 7.0 }

Функция json_each() в SQLite с примером SQL-запроса

Функция json_each() разбивает JSON-объект на строки, при этом каждая строка представляет собой поле в JSON-объекте, проходя только через первый уровень вложенных полей JSON.

Например, данный запрос вернет 8 строк для каждого поля в JSON-данных:

 

SELECT
    key,
    value,
    type
FROM
    movie,
    json_each ( data )

Результат будет выглядеть следующим образом, перечисляя ключи и значения каждого поля в JSON в виде строки. Как видите, массивные поля Genre и Cast перечислены как есть, и функция не погружалась в них для перечисления элементов второго уровня:

key Value Type
ID 1 integer
Name Forgotten in the Planet text
Year 1970 integer
Genre [“Comedy”,”Crime”] array
Director Henrie Randell Githens text
Cast [“Adrian Gratianna”,”Tani O’Hara”,”Tessie Delisle”] array
Runtime 90 integer
Rate 7.0 real

Функция json_tree() в SQLite с примером SQL-запроса

Функция json_tree() используется для полного обхода и анализа JSON-данных, что означает, что она погружается в каждое поле через все вложенные уровни. Функция json_tree() проходит через JSON, исследуя каждую его часть, и затем предоставляет таблицу, которая подробно описывает каждый элемент, который она нашла.

json_tree() отображает результаты в виде набора строк, обеспечивая четкий обзор даже самых сложных вложенных данных JSON. Эта таблица сообщает вам имя каждого элемента, тип данных, его значение и местоположение в структуре JSON.

Таким образом, этот запрос вернет несколько строк, описывающих структуру объекта JSON, включая вложенное поле Cast:

 

SELECT
    key,
    value,
    type
FROM
    movie,
    json_tree ( data )

Результат вышеуказанного запроса будет примерно таким:

key Value Type
{“ID”:1,”Name”:”Forgotten in the Planet”,”Year”:1970,”Genre”:[“Comedy”,”Crime”],”Director”:”Henrie Randell Githens”,”Cast”:[“Adrian Gratianna”,”Tani O’Hara”,”Tessie Delisle”],”Runtime”:90,”Rate”:7.0} object
ID 1 integer
Name Forgotten in the Planet text
Year 1970 integer
Genre [“Comedy”,”Crime”] array
0 Comedy text
1 Crime text
Director Henrie Randell Githens text
Cast [“Adrian Gratianna”,”Tani O’Hara”,”Tessie Delisle”] array
0 Adrian Gratianna text
1 Tani O’Hara text
2 Tessie Delisle text
Runtime 90 integer
Rate 7 real

С параметром пути, json_tree() может сосредоточиться на конкретной части JSON. Если вы дадите json_tree() конкретный путь в JSON в качестве второго аргумента, он начнет свое исследование оттуда.

Например, этот запрос игнорирует все, что находится вне поля Cast, предлагая сосредоточенный вид этого вложенного массива JSON:

 

SELECT
    key,
    value,
    type
FROM
    movie,
    json_tree ( data, '$.Cast' )

Результат вышеуказанного запроса будет примерно таким:

key Value Type
0 Adrian Gratianna text
1 Tani O’Hara text
2 Tessie Delisle text

Интересный факт: замечали ли вы ‘1’ в URL официальной документации JSON в SQLite и задумывались о его истории? Когда поддержка JSON была впервые выпущена в SQLite еще в 2015 году, создатель ожидал, что ‘JSON1’ будет только началом серии версий — JSON2, JSON3 и так далее. Но вот забавная часть: ‘JSON1’ был настолько эффективен и эффективен, что им никогда не приходилось создавать ‘JSON2’ или ‘JSON3’. Таким образом, ‘1’ в ‘JSON1’ — это не просто индикатор версии, это знак успеха!

3. Практические подходы к запросу любого сложного JSON-данных в SQLite

Использование функций JSON SQLite в сочетании с встроенными функциями SQLite позволяет выполнять более сложные запросы к данным. Вот некоторые примеры, включая агрегацию, фильтрацию и выражения путей.

Как упоминалось в начале поста, JSON-данные в таблице movie в примерах для всех оставшихся разделов будут выглядеть следующим образом:

data
{“ID”: 1, “Name”: “Forgotten in the Planet”, “Year”: 1970, “Genre”: [“Comedy”, “Crime”], “Director”: “Henrie Randell Githens”, “Cast”: [“Adrian Gratianna”, “Tani O’Hara”, “Tessie Delisle”], “Runtime”: 90, “Rate”: 7.0}
{“ID”: 2, “Name”: “The Obsessed’s Fairy”, “Year”: 1972, “Genre”: [“Comedy”, “Adventure”], “Director”: “Susanne Uriel Lorimer”, “Cast”: [“Dacy Dex Elsa”, “Matilde Kenton Collins”], “Runtime”: 98, “Rate”: 9.5}
{“ID”: 3, “Name”: “Last in the Kiss”, “Year”: 1965, “Genre”: [“History”, “Animation”], “Director”: “Simone Mikey Bryn”, “Cast”: [“Margery Maximilianus Shirk”,”Harri Garwood Michelle”], “Runtime”: 106, “Rate”: 4.1}

Создание агрегатных SQL-запросов с использованием функций JSON в SQLite

Этот подход включает использование функций JSON вместе с встроенными агрегатными функциями SQLite для выполнения расчетов над данными JSON. Например, вы можете рассчитать среднюю продолжительность фильма, отнесенного к комедии, с помощью следующего запроса:

 

SELECT
    AVG( json_extract ( data, '$.Runtime' ) ) AS average_runtime
FROM
    movie AS M,
    json_each ( json_extract ( M.data, '$.Genre' ) ) AS T
WHERE
    T.value = 'Comedy';

Результат вышеуказанного запроса будет выглядеть следующим образом, так как в базе данных есть два фильма с жанром комедии, и их продолжительность составляет 90 и 98, поэтому среднее значение будет следующим:

average_runtime
94

Декодирование и фильтрация данных с несколькими условиями с использованием JSON

Вы можете использовать функцию json_extract() в SQLite для детальной фильтрации, применяя ее в предложении WHERE SQL-запроса. Например, вы можете отфильтровать фильмы по определенным условиям, таким как фильмы, в которых участвуют два актера или более и имеют Rate выше определенного значения.

 

SELECT
    json_extract ( data, '$.Name' ) AS movie_name,
    json_extract ( data, '$.Rate' ) AS movie_rate,
    json_array_length ( json_extract ( data, '$.Cast' ) ) AS cast_size
FROM
    movie
WHERE
    json_array_length ( json_extract ( data, '$.Cast' ) ) >= 2
    AND json_extract ( data, '$.Rate' ) > 8;

Результат вышеуказанного запроса будет выглядеть следующим образом:

movie_name movie_rate cast_size
The Obsessed’s Fairy 9.5 2

Использование выражений путей для извлечения конкретных значений из данных JSON в SQLite

Path выражения могут быть использованы для доступа к вложенным данным JSON по конкретному адресу. В этом примере возвращается список всех movie directors, которые сняли фильм в определенном жанре, например, Истории.

 

SELECT DISTINCT
    json_extract ( data, '$.Director' ) AS movie_director
FROM
    movie,
    json_each ( json_extract ( data, '$.Genre' ) )
WHERE
    value = 'History';

Результатом вышеуказанного запроса будет что-то вроде этого:

movie_director
Simone Mikey Bryn

4. Как Проверить Схему Ваших Данных JSON в SQLite

Проверка схемы данных JSON в SQLite — это способ обеспечения структуры и согласованности ваших данных, улучшения обработки будущих ошибок и упрощения сложного манипулирования данными. Хотя SQLite не имеет встроенных функций для проверки схемы, вы можете использовать его JSON и функцию CHECK для этой цели.

Проверка Структуры JSON с Использованием json_type() и check() Функций SQLite

Функция json_type() может быть использована для проверки типа поля в данных JSON. Например, используя предыдущее создание таблицы фильмов, предположим, что при создании таблицы для хранения данных JSON о фильме вы хотите убедиться, что каждый входной элемент имеет поля Name и Year, причем Year является целым числом. Для этого можно использовать ограничение CHECK() с функцией json_type() при создании таблицы:

 
CREATE TABLE movie ( data TEXT CHECK ( json_type ( data, '$.Name' ) IS NOT NULL AND json_type ( data, '$.Year' ) = 'integer' ) );

Здесь json_type() проверяет тип указанных полей в ваших данных JSON, Name и Year. Если при попытке нового вставки или обновления операции пытаются добавить данные, где Name не существует или Year не является целым числом, ограничение CHECK() не пройдет, и операция будет отклонена. Это помогает поддерживать целостность данных вашего JSON в таблице movie.

Проверка данных JSON с использованием json_valid() функции в SQLite

Функция json_valid() проверяет корректность данных JSON с точки зрения стандартного формата JSON, предлагая определенный уровень проверки схемы. Например, для обеспечения целостности данных JSON перед вставкой, можно применять проверки следующим образом:

 

INSERT INTO movie ( data ) SELECT
'{"Name":"Naked of Truth","Year":1979}' AS movie_input
WHERE
    json_valid ( movie_input );

В этом заявлении json_valid() проверяет, является ли предоставленная строка JSON действительной. Если да, данные вставляются в таблицу movie, и если нет, операция пропускается. Этот барьер предотвращает вставку поврежденных данных JSON.

Давайте рассмотрим другой пример, объединяющий обе правила, ограничение при создании фазы таблицы movie и проверку json_valid() при вставках. Рассмотрим следующий запрос:

 

INSERT INTO movie ( data ) SELECT
'{"Year":"1979"}' AS movie_input
WHERE
    json_valid ( movie_input );

Результатом этого запроса будет сообщение об ошибке “CHECK constraint failed”, так как входное значение не имеет поля Name, а поле Year не является целым числом, поэтому вставка не удастся, хотя предоставленные данные JSON являются действительными JSON.

Кроме того, для более тщательной проверки схемы над сложными и вложенными данными JSON, возможно, стоит рассмотреть библиотеку JSONschema на Python.

5. Как управлять вложенными данными JSON в SQLite

Навигация по вложенным и иерархическим данным JSON в SQLite может представлять некоторые проблемы. Однако встроенные функции JSON SQLite упрощают этот процесс и делают его управляемым. Здесь вы можете увидеть некоторые стратегии управления вложенными данными JSON в SQLite.

Разворачивание иерархических данных JSON с использованием SQL-запросов

Функции SQLite json_each() и json_extract() могут помочь вам проходить через слои вложенных данных JSON. Рассмотрим этот запрос, который использует json_each() для анализа данных и json_extract() для выборочного извлечения необходимой информации.

Например, этот запрос будет проникать в массив Cast в каждой записи JSON в поле data в таблице movie и перечислять фильмы, в которых более 2 участников актерского состава:

 

SELECT
    key,
    json_extract ( data, '$.Name' ) AS movie_name,
    json_extract ( data, '$.Year' ) AS movie_year,
    json_array_length ( json_extract ( data, '$.Cast' ) ) AS cast_size
FROM
    movie,
    json_each ( data )
WHERE
    type = 'array'
    AND cast_size > 2
GROUP BY
    movie_name;

Результат вышеуказанного запроса будет примерно таким:

key movie_name movie_year cast_size
Simone Mikey Bryn Forgotten in the Planet 1970 3

Навигация по JSON-массивам с помощью SQL-запросов

JSON-объекты могут хранить важную информацию в виде массива, используя json_tree() и json_extract() в сочетании, вы можете перебирать эти вложенные массивы и извлекать данные из них.

Например, этот запрос извлекает имя каждого Actor из массива Cast каждой записи фильма:

 

SELECT
    json_extract ( data, je.fullkey ) AS actor,
    json_extract ( data, '$.Name' ) AS movie_name,
    json_array_length ( data, '$.Cast' ) AS cast_size
FROM
    movie,
    json_tree ( data ) AS je
WHERE
    ( je.type = 'text' )
    AND ( je.fullkey LIKE '%Cast%' );

Результат этого запроса будет следующим:

actor movie_name cast_size
Adrian Gratianna Forgotten in the Planet 3
Tani O’Hara Forgotten in the Planet 3
Tessie Delisle Forgotten in the Planet 3
Dacy Dex Elsa The Obsessed’s Fairy 2
Matilde Kenton Collins The Obsessed’s Fairy 2
Margery Maximilianus Shirk Last in the Kiss 2
Harri Garwood Michelle Last in the Kiss 2
Adrian Gratianna Forgotten in the Planet 3
Tani O’Hara Forgotten in the Planet 3
Tessie Delisle Forgotten in the Planet 3

Выравнивание данных JSON с использованием функции json_each() в SQLite

Иногда упрощение вложенных структур JSON путем выравнивания может быть практичным подходом к решению некоторых сложных запросов к JSON-объектам. Функция SQLite json_tree() может использоваться для выравнивания JSON-объектов.

Например, этот запрос использует json_tree() для преобразования данных JSON в таблицу пар ключ-значение, полностью выровненную, запрос будет извлекать каждый основной тип значения, проходя через массивы и объекты, из первой записи фильма:

 

SELECT
    jt.fullkey,
    jt.key,
    jt.value
FROM
    movie,
    json_tree ( data ) AS jt
WHERE
    ( jt.key<> '' )
    AND ( jt.type IN ( 'integer', 'text', 'real' ) )
    AND json_extract ( data, '$.ID' ) = 1

Результат этого запроса будет следующим:

fullkey key value
$.ID ID 1
$.Name Name Forgotten in the Planet
$.Year Year 1970
$.Genre[0] 0 Comedy
$.Genre[1] 1 Crime
$.Director Director Henrie Randell Githens
$.Cast[0] 0 Adrian Gratianna
$.Cast[1] 1 Tani O’Hara
$.Cast[2] 2 Tessie Delisle
$.Runtime Runtime 90
$.Rate Rate 7

Применяя эти методы, вы можете эффективно анализировать, управлять и декодировать данные JSON в SQLite, что бесценно при работе с сложными данными JSON.

6. Как использовать индексирование для оптимизации запросов по данным JSON в SQLite

Индексирование данных JSON в SQLite – эффективный способ оптимизации поисковых операций и повышения производительности запросов, особенно для больших наборов данных. Создав индекс на основе определенных свойств JSON, можно значительно ускорить поисковые операции в столбце JSON.

Принцип этого подхода прост. Вместо выполнения сканирования всей таблицы и анализа JSON для каждой строки, что может быть ресурсоемким, SQLite может использовать индекс для быстрого нахождения интересующих строк.

Как добавить индексирование SQL на данные JSON в SQLite

Рассмотрим практический пример с movie набором данных. Например, если вы часто ищете фильмы по их Name, создание индекса на этом свойстве будет полезным:

 
CREATE INDEX idx_name ON movie ( json_extract ( data, '$.item.Name' ) );

Здесь data – это столбец с данными JSON, а movie – это таблица. Функция json_extract() извлекает Name каждого movie из данных JSON, и SQLite использует это значение для создания индекса.

После выполнения этого запроса и установления индекса, SQLite может быстро извлекать данные при запросе фильма по его Name. Этот запрос будет намного быстрее с индексом idx_name. Таким образом, добавление индексирования к данным JSON в SQLite предлагает мощные возможности оптимизации, делая это эффективным способом управления большими наборами данных JSON.

Как создать один индекс на нескольких полях JSON-данных в SQLite

Рассмотрим другой пример, в котором вы чаще запрашиваете конкретные данные на основе более чем одного поля. Например, если вы часто ищете фильмы по Имени и Году, создание индекса на этих свойствах вместе будет полезным. В SQLite это можно сделать, создав индекс на вычисляемом выражении:

 
CREATE INDEX idx_name_year ON movie ( json_extract ( data, '$.Item.Name' ), json_extract ( data, '$.Item.Year' ) );

Опять же, когда этот индекс установлен, SQLite может быстро извлекать данные при запросе фильма по Имени и Году.

7. Поддержка Json5 в SQLite

JSON5 был представлен для поддержки некоторых синтаксических конструкций, совместимых с ECMA, и сделать JSON немного более подходящим для использования в качестве языка конфигурации. SQLite ввела поддержку расширения JSON5 в версии 3.42.0. Хотя SQLite может читать и интерпретировать JSON-текст, включая расширения JSON5, любые функции SQLite, генерирующие JSON-текст, будут строго соответствовать определению канонического JSON. Вот некоторые из основных функций, которые расширение JSON5 добавляет к поддержке JSON в SQLite.

JSON Объекты с Комментариями в SQLite JSON

JSON5 позволяет использовать однострочные (//…) и многострочные (/…/) комментарии. Это может быть особенно полезно для добавления контекста или объяснений непосредственно в ваши данные JSON. Вот пример комментариев в JSON-объектах:

 

/* A
multi-line
comment
in JSON5 */

{ 
  "key": "value" // A single-line comment in JSON5
}

Ключи Объектов Без Кавычек в SQLite JSON

В JSON5 ключи объектов могут быть не заключены в кавычки, что упрощает синтаксис вашего JSON. Однако важно отметить, что это может ограничить совместимость с системами, строго следующими стандартам JSON.

 
{  key: "value" }

Многострочные Строки в JSON Объектах

JSON5 поддерживает многострочные строки, которые можно достичь, экранируя символы новой строки. Это полезно при работе с большими строками или при форматировании строки в более читаемом формате.

 
{  key: "This is a \\\\\\\\  multiline string" }

Json5 против Канонической Валидации JSON в SQLite

Здесь мы рассмотрим полный набор методов проверки валидности для объектов JSON5 и канонического JSON, объясняя их поддержку точными примерами SQL-запросов в базе данных SQLite.

Чтобы определить, является ли строка валидным JSON5, можно использовать функцию json_error_position(). Эта функция вернет ненулевое значение, если строка не является корректно сформированным JSON или JSON5. Вот пример:

 

SELECT
    json_error_position ( '{ key: "value"}' ) AS error_position;

Результатом этого запроса будет 0, что указывает на отсутствие ошибки, хотя ключ и не заключен в кавычки, поскольку это допустимое расширение JSON5.

error_position
0

С другой стороны, для преобразования строки JSON5 в канонический JSON можно использовать функцию json(). Хотя эта функция распознает и обрабатывает входные данные JSON5, она выводит только канонический JSON. Это обеспечивает обратную совместимость с системами, ожидающими канонический JSON. Вот пример:

 

SELECT
    JSON ( '{key: "value"}' ) AS canonical_json;

Результатом этого запроса будет канонический JSON, преобразованный из формата JSON5, что привело к заключению ключа в кавычки здесь:

canonical_json
{“key”: “value”}

Однако следует помнить, что функция json_valid() будет продолжать возвращать false для входных данных, которые не являются каноническим JSON, даже если входные данные являются валидным JSON5. Это важное различие при работе с каноническим JSON и JSON5 в SQLite. Например, рассмотрим следующий запрос:

 

SELECT
    json_valid ( '{key: "value"}' ) AS valid_json;

Результатом этого запроса будет 0, что указывает на то, что это не валидный JSON, поскольку у него есть не заключенный в кавычки ключ, что является нарушением формата канонического JSON:

valid_json
{“key”: “value”}

8. Общие ошибки и устранение неполадок при работе с JSON в SQLite

Работа с JSON-данными в SQLite связана с некоторыми распространенными ловушками, которые можно избежать, имея более глубокое понимание специфических механизмов, таких как правильное использование функций. Вот некоторые ключевые соображения.

Как отлаживать синтаксические ошибки в JSON-данных на этапе парсинга JSON в SQLite

Данные JSON должны быть правильно отформатированы и следовать определенному стандартному синтаксису, чтобы их можно было распарсить и обработать в базе данных SQLite. Если ваша строка JSON неправильно отформатирована, SQLite не сможет ее интерпретировать, что приведет к ошибкам. Например, у вас могут быть несоответствующие скобки, неправильное использование кавычек или неуместные запятые.

SQLite предоставляет функцию json_valid() для проверки строки JSON, как следует из названия. Функция json_valid() возвращает единицу, если входная строка является корректной JSON-строкой, и 0 в противном случае. Вот пример:

 
SELECT json_valid('{"Name":"Naked of Truth","Year":1979}');

В случае синтаксической ошибки в строке JSON можно использовать функцию json_error_position() для определения позиции в строке, где произошла ошибка:

 
SELECT json_error_position('{"Name":"Naked of Truth","Year":1979}');

Неправильное использование функций JSON при запросе к JSON-данным

Неправильное использование функций JSON — еще одна распространенная проблема, поэтому важно иметь твердое понимание функций JSON и их использования в SQLite для успешного управления данными. Например, использование неправильного пути или не учет нулевой индексации JSON-массивов в SQLite может привести к ошибкам или неправильному извлечению данных.

Отсутствие поддержки BLOB в функциях JSON SQLite

Важно помнить, что не следует пытаться использовать BLOB с функциями JSON в SQLite, так как все функции JSON в SQLite в настоящее время вызывают ошибку, если какие-либо из их аргументов являются BLOB и не являются валидным JSON в качестве входных данных. В SQLite пока не поддерживается какое-либо двоичное кодирование JSON, хотя это может быть потенциальным будущим улучшением.

Как выполнять валидацию JSON при запросе данных JSON в SQLite

Функция json() в SQLite в основном используется для обеспечения форматирования строки в формате JSON, добавления кавычек, экранирования необходимых символов и т.д. Неправильное использование функции json() может привести к отсутствию отлова ошибок и потенциальным несоответствиям данных.

Однако она не предназначена для валидации JSON. Для проверки строки JSON или определения позиции синтаксической ошибки используйте функции json_valid() и json_error_position(), как обсуждалось ранее.

Подведение итогов

В этом подробном руководстве мы прошли путь интеграции JSON и SQLite, предоставляя понимание обширных возможностей, которые это сочетание предоставляет. Мы начали с обзора функций JSON SQLite вместе с их детальными случаями использования с примерами SQL-запросов.

Мы исследовали передовые методы запросов, такие как обработка иерархических данных JSON в SQLite. Путешествие углубилось в механику декодирования и управления данными JSON, подчеркивая полезность функций SQLite, таких как json_each() и json_tree(). Также мы рассмотрели ценность выравнивания данных JSON для эффективного управления данными.

Затем мы перешли к важной области, часто упускаемой из виду: повышение производительности через индексирование. Это мощное оптимизационное средство может значительно ускорить производительность запросов и улучшить ваш опыт работы с SQLite с JSON. Затем обсуждался современный расширение JSON5, привносящее больше гибкости в форматирование ваших данных JSON.

Наконец, мы рассмотрели некоторые распространенные ошибки и советы по устранению неполадок, чтобы сгладить ваше путешествие по JSON в SQLite, подчеркивая важность правильного синтаксиса JSON и правильного использования функций JSON SQLite.

Помните, что обучение и экспериментирование являются ключами к раскрытию полного потенциала JSON в SQLite. Применяя эти методы к вашим проектам, делитесь своими опытами, чтобы помочь другим на аналогичном пути. Итак, продолжайте учиться и преодолевать границы с JSON в SQLite. Удачного использования JSON!

Source:
https://dzone.com/articles/how-to-master-advanced-json-querying-in-sqlite