cassandra高级操作之索引、排序以及分页

Java基础

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2019-8-15

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前言

  本次就给大家讲讲cassandra的高级操作:索引、排序和分页;处于性能的考虑,cassandra对这些支持都比较简单,所以我们不能希望cassandra完全适用于我们的逻辑,而是应该将我们的逻辑设计的更适合于cassandra

  路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!

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索引与排序

  Cassandra对查询的支持很弱,只支持主键列及索引列的查询,而且主键列还有各种限制,不过查询弱归弱,但它还是支持索引和排序的。

  cassandra的查询约束

    第一主键 只能用=号查询

    第二主键 支持= > < >= <=

    索引列 只支持=号

 

  索引查询

    Cassandra支持创建二级索引,可以创建在除了第一主键(分区键:partition key)之外所有的列上;不同的cassandra版本对集合列的索引的支持也是不同的,有的支持有的不支持,大家可以去看下官方文档的Changes,2.1版本开始,可以建立集合索引

    建一张teacher表:

create table teacher(
    id int,
    address text,
    name text,
    age int,
    height int,
    primary key(id,address,name)
);

    向teacher表中插入数据:

insert into teacher(id,address,name,age,height) values(1,'guangdong','lixiao',32,172);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(1,'guangxi','linzexu',68,178);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(1,'guangxi','lihao',25,178);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','lixiaolong',32,172);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(2,'guangdong','lixiao',32,172);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','linzexu',68,178);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','lihao',25,178);
insert into teacher(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','nnd',32,172);

    建索引

CREATE INDEX idx_teacher_age on teacher(age);

    索引列只可以用=号查询,所以

select * from teacher where age=32;              //可以
select * from teacher where age>32;              //不行

           如果查询条件里,有一个是根据索引查询,那其它非索引非主键字段,可以通过加一个ALLOW FILTERING来过滤实现

select * from teacher where age=32 and height>30 ALLOW FILTERING;

           先根据age=32过滤出结果集,然后再对结果集进行height>30过滤

  排序

    建一张tt表:

create table tt(
    id int,
    address text,
    name text,
    age int,
    height int,
    primary key(id,address,name)
)WITH CLUSTERING ORDER BY(address DESC, name ASC);

    向tt表中插入数据:

insert into tt(id,address,name,age,height) values(1,'guangdong','lixiao',32,172);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(1,'guangxi','linzexu',68,178);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(1,'guangxi','lihao',25,178);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','lixiaolong',32,172);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(2,'guangdong','lixiao',32,172);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','linzexu',68,178);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','lihao',25,178);
insert into tt(id,address,name,age,height) values(2,'guangxi','nnd',32,172);

    Cassandra支持排序,但也是限制重重

      a、  必须有第一主键的=号查询;cassandra的第一主键是决定记录分布在哪台机器上,也就是说cassandra只支持单台机器上的记录排序。

      b、  只能根据第二、三、四…主键进行有序的,相同的排序。

        有序:order by后面只能是先二、再三、再四…这样的顺序,有四,前面必须有三;有三,前面必须有二,以此类推。

        相同的顺序:参与排序的主键要么与建表时指定的顺序一致,要么全部相反,具体会体现在下面的示例中

      c、  不能有索引查询

    正确示例

SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY address ASC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY address ASC, name ASC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address ASC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address ASC, name ASC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY address DESC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY address DESC, name DESC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address DESC;
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address DESC, name DESC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 ORDER BY address DESC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 ORDER BY address DESC, name ASC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address DESC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address DESC, name ASC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 ORDER BY address ASC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 ORDER BY address ASC, name DESC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address ASC;
SELECT * FROM tt WHERE id=1 AND address='guangxi' ORDER BY address ASC, name DESC;

    错误示例

SELECT * FROM teacher ORDER BY address DESC;                        //没有第一主键 不行
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY name DESC;                //必须以第二主键开始排序
SELECT * FROM teacher WHERE id=1 ORDER BY address DESC, name ASC;   //不是与建表时指定的排序一致或者完全相反 (默认是address ASC, name ASC)
SELECT * FROM teacher WHERE age=1 ORDER BY address DESC;            //不能有索引
SELECT * FROM tt WHERE id=1 ORDER BY address DESC, name DESC;       //不是与建表时指定的排序一致或者完全相反 (建表时指定了address DESC, name ASC)

    其实cassandra的任何查询,最后的结果都是有序的,默认与建表时指定的排序规则一致(例如teacher表是address ASC,name ASC,而tt表则是address DESC,name ASC),因为它内部就是这样存储的。所以你对teacher表使用address DESC, name ASC 或者address ASC,name DESC排序,对tt表使用address DESC, name DESC 或者address ASC,name ASC排序,cassandra都是比较为难的。

    当然这个默认存储排序方式,是可以在建表的时候指定的,就想tt表那样。

分页查询

  一说分页,我很容易就想到了mysql中的limit,恰巧cassandra也是用它来实现分页的,但是cassandra的limit没有mysql的那么强大,它只能限制查询结果的条数,而不能指定从哪里开始,那么问题就来了:cassandra到底要怎么实现分页了?

  上面我们已经分析了,要实现分页还差一个条件:起始点;cassandra中通过token函数来确定起始点,具体这个token函数是干嘛的,大家自行去补脑。接下来我直接看例子,看完例子,相信大家会对token有一定的认知了。

  先看下teacher表中的全部数据:

  一共8条数据,那么我们就按一页2条记录(pageSize=2)来查出全部数据

  第一次查询

    起始查询比较好理解:select * from teacher limit 2;结果如下:

    此时,需要将上面查询得到的结果的最后一条记录的主键id,address,name的值记录1,guagnxi,lihao记录下来,下次查询需要用到

  第二次查询

    select * from teacher where token(id)=token(1) and (address,name)>(‘guangxi’,’lihao’) limit 2 ALLOW FILTERING; 结果如下:

    只查询出了1条记录,不够2条,继续查询,这时语句应该这么写:select * from teacher where token(id)>token(1) limit 1;结果如下:

        将2,guangdong,lixiao记录下来,供下次查询用

  后续查询

    和第二次查询一样,先查询token(id)相等(where token(id)=token(1)),直到出现查询的记录数小于pageSize,再查询token(id)大的(token(id)>token(1))

  总结

    1、第一次查询,得到的记录数若小于pageSize,那么就说明后面没数据,若等于pageSize,那就不知道是否还有数据,则需要进行第二次查询。

    2、第二次查询,先从token(id)=开始查,若在token(id)=的查询中出现记录数(searchedCounts)小于pageSize,则转向token(id)>的开始查,若token(id)>的查询记录数小于(pageSize – searchedCounts),那么就说明没有数据了,若token(id)>的查询记录数等于(pageSize – searchedCounts),那么重复第二次查询。

    综上所述,知道后面没有数据的点只有两个,1、第一次查询的时候;2、token(id)>的时候,其他时候都不能断定后面没有数据

    cassandra 的分页查询,主要是通过查询结果的默认的排列顺序来实现的,本文的例子是没有查询条件的情况,有查询条件的情况,也是一样的。你只要知道了cassandra的默认查询结果的排序规则,就知道如何具体的分页查询了,默认排序在建表的时候是可以指定的,就想tt表那样,对tt的分页查询我就不演示了,希望大家自己去实现tt表的分页查询,里面有很多有趣的东西哦! tt表的默认排序规则与teacher表是不同的,那么tt表的分页与teacher表是有区别的!

参考

  cassandra2.0 如何实现分页查询

  cassandra的索引查询和排序

作者:youzhibing2904