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QLDBDriver Amazon para Python — Referência do livro de receitas

Este guia de referência mostra casos de uso comuns do QLDB driver Amazon para Python. Ele fornece exemplos de código Python que demonstram como usar o driver para executar operações básicas de criação, leitura, atualização e exclusão (CRUD). Também inclui exemplos de código para processamento de dados do Amazon Ion. Além disso, este guia destaca as práticas recomendadas para tornar as transações idempotentes e implantar restrições de exclusividade.

Importação do driver

O exemplo de código a seguir importa o driver.

3.x

from pyqldb.driver.qldb_driver import QldbDriver
import amazon.ion.simpleion as simpleion

2.x

from pyqldb.driver.pooled_qldb_driver import PooledQldbDriver
import amazon.ion.simpleion as simpleion

Instanciação do driver

O exemplo de código a seguir cria uma instância do driver que se conecta a um nome de ledger especificado usando as configurações padrão.

3.x

qldb_driver = QldbDriver(ledger_name='vehicle-registration')

2.x

qldb_driver = PooledQldbDriver(ledger_name='vehicle-registration')

CRUDoperações

QLDBexecuta operações de criação, leitura, atualização e exclusão (CRUD) como parte de uma transação.

Tornar as transações idempotentes

Recomendamos que você torne as transações de gravação idempotentes para evitar efeitos colaterais inesperados no caso de novas tentativas. Uma transação é idempotente se puder ser executada várias vezes e produzir resultados idênticos a cada vez.

Por exemplo, considere uma transação que insere um documento em uma tabela chamada Person. A transação deve primeiro verificar se o documento já existe ou não na tabela. Sem essa verificação, a tabela pode acabar com documentos duplicados.

Suponha que a transação seja confirmada QLDB com sucesso no lado do servidor, mas o cliente expire enquanto espera por uma resposta. Se a transação não for idempotente, o mesmo documento poderá ser inserido mais de uma vez no caso de uma nova tentativa.

Usar índices para evitar varreduras completas da tabela

Também recomendamos executar instruções com uma cláusula de predicado WHERE usando um operador de igualdade em um campo indexado ou em um ID de documento, por exemplo, WHERE indexedField = 123 ou WHERE indexedField IN (456, 789). Sem essa pesquisa indexada, é QLDB necessário fazer uma varredura da tabela, o que pode levar a tempos limite de transação ou conflitos otimistas de controle de simultaneidade (). OCC

Para obter mais informações sobre o OCC, consulte Modelo de QLDB concorrência da Amazon.

Transações criadas implicitamente

O método pyqldb.driver.qldb_driver.execute_lambda aceita uma função do lambda que recebe uma instância de pyqldb.execution.executor.Executor, que você pode usar para executar instruções. A instância de Executor envolve uma transação criada implicitamente.

Você pode executar instruções na função do Lambda usando o método do executor da transação execute_statement. O driver confirma implicitamente a transação quando a função do Lambda retorna.

As seções a seguir mostram como executar CRUD operações básicas, especificar a lógica de repetição personalizada e implementar restrições de exclusividade.

Criar tabelas

def create_table(transaction_executor):
    transaction_executor.execute_statement("CREATE TABLE Person")

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: create_table(executor))

Criar índices

def create_index(transaction_executor):
    transaction_executor.execute_statement("CREATE INDEX ON Person(GovId)")

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: create_index(executor))

Ler documentos

# Assumes that Person table has documents as follows:
# { "GovId": "TOYENC486FH", "FirstName": "Brent" }

def read_documents(transaction_executor):
    cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = 'TOYENC486FH'")

    for doc in cursor:
        print(doc["GovId"]) # prints TOYENC486FH
        print(doc["FirstName"]) # prints Brent

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: read_documents(executor))

Usar parâmetros de consulta

O exemplo de código a seguir usa um parâmetro de consulta do tipo nativo.

cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = ?", 'TOYENC486FH')

O exemplo de código a seguir usa um parâmetro de consulta do tipo Ion.

name = ion.loads('Brent')
cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE FirstName = ?", name)

O exemplo de código a seguir usa múltiplos parâmetros de consulta.

cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = ? AND FirstName = ?", 'TOYENC486FH', "Brent")

O exemplo de código a seguir usa uma lista de parâmetros de consulta.

gov_ids = ['TOYENC486FH','ROEE1','YH844']
cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId IN (?,?,?)", *gov_ids)

Inserir documentos

Os exemplos de código a seguir inserem os tipos de dados nativos.

def insert_documents(transaction_executor, arg_1):
    # Check if doc with GovId:TOYENC486FH exists
    # This is critical to make this transaction idempotent
    cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = ?", 'TOYENC486FH')
    # Check if there is any record in the cursor
    first_record = next(cursor, None)

    if first_record:
        # Record already exists, no need to insert
        pass
    else:
        transaction_executor.execute_statement("INSERT INTO Person ?", arg_1)

doc_1 = { 'FirstName': "Brent",
          'GovId': 'TOYENC486FH',
        }

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: insert_documents(executor, doc_1))

Os exemplos de código a seguir inserem os tipos de dados Ion.

def insert_documents(transaction_executor, arg_1):
    # Check if doc with GovId:TOYENC486FH exists
    # This is critical to make this transaction idempotent
    cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = ?", 'TOYENC486FH')
    # Check if there is any record in the cursor
    first_record = next(cursor, None)

    if first_record:
        # Record already exists, no need to insert
        pass
    else:
        transaction_executor.execute_statement("INSERT INTO Person ?", arg_1)

doc_1 = { 'FirstName': 'Brent',
          'GovId': 'TOYENC486FH',
        }

# create a sample Ion doc
ion_doc_1 = simpleion.loads(simpleion.dumps(doc_1)))

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: insert_documents(executor, ion_doc_1))

Essa transação insere um documento na tabela Person. Antes de inserir, ele primeiro verifica se o documento já existe na tabela. Essa verificação torna a transação idempotente por natureza. Mesmo que você execute essa transação várias vezes, ela não causará efeitos colaterais indesejados.

Inserindo vários documentos em uma instrução

Para inserir vários documentos usando uma única instrução INSERT, você pode passar um parâmetro do tipo lista para a instrução da seguinte maneira.

# people is a list
transaction_executor.execute_statement("INSERT INTO Person ?", people)

Você não coloca o marcador variável (?) entre colchetes angulares duplos (<<...>>) ao passar uma lista. Nas instruções manuais do PartiQL, colchetes angulares duplos denotam uma coleção não ordenada conhecida como bolsa.

Como atualizar documentos

Os exemplos de código a seguir usam tipos de dados nativos.

def update_documents(transaction_executor, gov_id, name):
    transaction_executor.execute_statement("UPDATE Person SET FirstName = ?  WHERE GovId = ?", name, gov_id)

gov_id = 'TOYENC486FH'
name = 'John'

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: update_documents(executor, gov_id, name))

O exemplo de código a seguir usa os tipos de dados Ion.

def update_documents(transaction_executor, gov_id, name):
    transaction_executor.execute_statement("UPDATE Person SET FirstName = ? WHERE GovId = ?", name, gov_id)

# Ion datatypes
gov_id = simpleion.loads('TOYENC486FH')
name = simpleion.loads('John')

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: update_documents(executor, gov_id, name))

Como excluir documentos

Os exemplos de código a seguir usam tipos de dados nativos.

def delete_documents(transaction_executor, gov_id):
    cursor = transaction_executor.execute_statement("DELETE FROM Person WHERE GovId = ?", gov_id)

gov_id = 'TOYENC486FH'

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: delete_documents(executor, gov_id))

O exemplo de código a seguir usa os tipos de dados Ion.

def delete_documents(transaction_executor, gov_id):
    cursor = transaction_executor.execute_statement("DELETE FROM Person WHERE GovId = ?", gov_id)

# Ion datatypes
gov_id = simpleion.loads('TOYENC486FH')

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: delete_documents(executor, gov_id))

Executando várias instruções em uma transação

# This code snippet is intentionally trivial. In reality you wouldn't do this because you'd
# set your UPDATE to filter on vin and insured, and check if you updated something or not.

def do_insure_car(transaction_executor, vin):
    cursor = transaction_executor.execute_statement(
        "SELECT insured FROM Vehicles WHERE vin = ? AND insured = FALSE", vin)
    first_record = next(cursor, None)
    if first_record:
        transaction_executor.execute_statement(
            "UPDATE Vehicles SET insured = TRUE WHERE vin = ?", vin)
        return True
    else:
        return False

def insure_car(qldb_driver, vin_to_insure):
    return qldb_driver.execute_lambda(
        lambda executor: do_insure_car(executor, vin_to_insure))

Lógica de novas tentativas

O execute_lambda método do driver tem um mecanismo de repetição integrado que repete a transação se ocorrer uma exceção que pode ser repetida (como tempos limite ou conflitos). OCC

3.x

O número máximo de tentativas de repetição e a estratégia de recuo são configuráveis.

O limite de repetição padrão é 4, e a estratégia de recuo padrão é recuo exponencial e Jitter com uma base de 10 milissegundos. Você pode definir a configuração de repetição por instância de driver e também por transação usando uma instância de pyqldb.config.retry_config. RetryConfig.

O exemplo de código a seguir especifica a lógica de repetição com um limite de repetição personalizado e uma estratégia de recuo personalizada para uma instância do driver.

from pyqldb.config.retry_config import RetryConfig
from pyqldb.driver.qldb_driver import QldbDriver

# Configuring retry limit to 2
retry_config = RetryConfig(retry_limit=2)
qldb_driver = QldbDriver("test-ledger", retry_config=retry_config)

# Configuring a custom backoff which increases delay by 1s for each attempt.
def custom_backoff(retry_attempt, error, transaction_id):
    return 1000 * retry_attempt

retry_config_custom_backoff = RetryConfig(retry_limit=2, custom_backoff=custom_backoff)
qldb_driver = QldbDriver("test-ledger", retry_config=retry_config_custom_backoff)

O exemplo de código a seguir especifica a lógica de repetição com um limite de repetição personalizado e uma estratégia de recuo personalizada para uma instância do lambda. Essa configuração para execute_lambda substitui a lógica de repetição definida para a instância do driver.

from pyqldb.config.retry_config import RetryConfig
from pyqldb.driver.qldb_driver import QldbDriver

# Configuring retry limit to 2
retry_config_1 = RetryConfig(retry_limit=4)
qldb_driver = QldbDriver("test-ledger", retry_config=retry_config_1)

# Configuring a custom backoff which increases delay by 1s for each attempt.
def custom_backoff(retry_attempt, error, transaction_id):
    return 1000 * retry_attempt

retry_config_2 = RetryConfig(retry_limit=2, custom_backoff=custom_backoff)

# The config `retry_config_1` will be overriden by `retry_config_2`
qldb_driver.execute_lambda(lambda txn: txn.execute_statement("CREATE TABLE Person"), retry_config_2)

2.x

O número máximo de tentativas de repetição pode ser configurado. Você pode configurar o limite de novas tentativas definindo a propriedade retry_limit ao inicializar PooledQldbDriver.

O limite padrão de novas tentativas é 4.

Implementação de restrições de exclusividade

QLDBnão oferece suporte a índices exclusivos, mas você pode implementar esse comportamento em seu aplicativo.

Suponha que você queira implementar uma restrição de exclusividade no campo GovId da tabela Person. Para fazer isso, você pode escrever uma transação que faça o seguinte:

Se uma transação concorrente passar simultaneamente pela declaração, somente uma das transações será confirmada com sucesso. A outra transação falhará com uma exceção de OCC conflito.

O exemplo de código a seguir mostra como implementar essa lógica de restrição de exclusividade.

def insert_documents(transaction_executor, gov_id, document):
    # Check if doc with GovId = gov_id exists
    cursor = transaction_executor.execute_statement("SELECT * FROM Person WHERE GovId = ?", gov_id)
    # Check if there is any record in the cursor
    first_record = next(cursor, None)

    if first_record:
        # Record already exists, no need to insert
        pass
    else:
        transaction_executor.execute_statement("INSERT INTO Person ?", document)

qldb_driver.execute_lambda(lambda executor: insert_documents(executor, gov_id, document))

Como trabalhar com o Amazon Ion

As seções a seguir mostram como usar o módulo Amazon Ion para processar dados do Ion.

Importar o módulo Ion

import amazon.ion.simpleion as simpleion

Criação de tipos de Ion

O exemplo de código a seguir cria um objeto Ion a partir do texto Ion.

ion_text = '{GovId: "TOYENC486FH", FirstName: "Brent"}'
ion_obj = simpleion.loads(ion_text)

print(ion_obj['GovId']) # prints TOYENC486FH
print(ion_obj['Name']) # prints Brent

O exemplo de código a seguir cria um objeto Ion a partir de um dict Python.

a_dict = { 'GovId': 'TOYENC486FH',
           'FirstName': "Brent"
         }
ion_obj = simpleion.loads(simpleion.dumps(a_dict))

print(ion_obj['GovId']) # prints TOYENC486FH
print(ion_obj['FirstName']) # prints Brent

Obter um despejo de binário Ion

# ion_obj is an Ion struct
print(simpleion.dumps(ion_obj)) # b'\xe0\x01\x00\xea\xee\x97\x81\x83\xde\x93\x87\xbe\x90\x85GovId\x89FirstName\xde\x94\x8a\x8bTOYENC486FH\x8b\x85Brent'

Obter um despejo de texto Ion

# ion_obj is an Ion struct
print(simpleion.dumps(ion_obj, binary=False)) # prints $ion_1_0 {GovId:'TOYENC486FH',FirstName:"Brent"}

Para obter mais informações sobre como trabalhar com o Ion, consulte a documentação do Amazon Ion em GitHub. Para obter mais exemplos de código de como trabalhar com o Ion inQLDB, consulteTrabalhando com os tipos de dados Amazon Ion na Amazon QLDB.