Java API を使用した ScalarDB Cluster の開発者ガイド

注記

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ScalarDB Cluster は、アプリケーションを開発するための Java API を提供します。このドキュメントでは、Java API の使用方法を説明します。

ビルドに ScalarDB Cluster Java Client SDK を追加する

ScalarDB Cluster Java Client SDK は、Maven Central Repository で入手できます。

Gradle を使用して ScalarDB Cluster Java Client SDK への依存関係を追加するには、以下を使用します。

dependencies {
    implementation 'com.scalar-labs:scalardb-cluster-java-client-sdk:3.14.0'
}

Maven を使用して依存関係を追加するには、以下を使用します。

<dependency>
  <groupId>com.scalar-labs</groupId>
  <artifactId>scalardb-cluster-java-client-sdk</artifactId>
  <version>3.14.0</version>
</dependency>

クライアントモード

ScalarDB Cluster Java Client SDK は、indirect と direct-kubernetes の 2 つのクライアントモードをサポートしています。以下では、クライアントモードについて説明します。

indirect クライアントモード

このモードでは、単にリクエストを任意のクラスターノードに送信します (通常は Envoy などのロードバランサー経由)。リクエストを受信したクラスターノードは、トランザクション状態を持つ適切なクラスターノードにリクエストをルーティングします。

このモードの利点は、クライアントを軽量に保てることです。 欠点は、正しいクラスターノードに到達するために追加のホップが必要になり、パフォーマンスに影響する可能性があることです。

アプリケーションが別の Kubernetes クラスターで実行されていて、アプリケーションが Kubernetes API と各クラスターノードにアクセスできない場合でも、この接続モードを使用できます。 アプリケーションが ScalarDB Cluster ノードと同じ Kubernetes クラスターで実行されている場合は、direct-kubernetes クライアントモードを使用できます。

direct-kubernetes クライアントモード

このモードでは、クライアントはメンバーシップロジック (Kubernetes API を使用) と分散ロジック (コンシステントハッシュアルゴリズム) を使用して、トランザクション状態を持つ適切なクラスターノードを見つけます。次に、クライアントはクラスターノードに直接リクエストを送信します。

このモードの利点は、適切なクラスターノードに到達するためのホップ数を減らすことができるため、パフォーマンスが向上することです。このモードの欠点は、クライアントにメンバーシップロジックとリクエストルーティングロジックが必要なため、クライアントをファットにする必要があることです。

この接続モードは Kubernetes API と各クラスターノードにアクセスする必要があるため、アプリケーションが ScalarDB Cluster ノードと同じ Kubernetes クラスターで実行されている場合にのみ、この接続モードを使用できます。アプリケーションが別の Kubernetes クラスターで実行されている場合は、indirect クライアントモードを使用します。

direct-kubernetes クライアントモードで Kubernetes にアプリケーションをデプロイする方法の詳細については、direct-kubernetes モードを使用してクライアントアプリケーションを Kubernetes にデプロイする を参照してください。

ScalarDB Cluster Java API

ScalarDB Cluster Java Client SDK は、アプリケーションが ScalarDB Cluster にアクセスするための Java API を提供します。次の図は、ScalarDB Cluster Java API のアーキテクチャを示しています。

  +-----------------------+
  | ユーザー/アプリケーション |
  +-----------------------+
           ↓ Java API
    +--------------+
    | ScalarDB API |
    +--------------+
           ↓ gRPC
  +------------------+
  | ScalarDB Cluster |
  +------------------+
           ↓ DB ベンダー固有のプロトコル
         +----+
         | DB |
         +----+

ScalarDB Cluster Java API の使用は、クライアント構成と Schema Loader が異なることを除いて、ScalarDB Java API の使用とほぼ同じです。詳細については、ScalarDB Java API ガイド を参照してください。

次のセクションでは、ScalarDB Cluster Java API とクラスター用 Schema Loader のクライアント構成について説明します。

クライアント構成

次の表は、ScalarDB Cluster Java API のクライアント構成を示しています。

名前	説明	デフォルト
scalar.db.transaction_manager	cluster を指定する必要があります。	-
scalar.db.contact_points	クラスターの連絡先。indirect クライアントモードを使用する場合は、indirect:<the load balancer IP address> の形式を使用して、クラスターノードの前にあるロードバランサーの IP アドレスを指定します。direct-kubernetes クライアントモードを使用する場合は、direct-kubernetes:<namespace name>/<endpoint name> または単に direct-kubernetes:<endpoint name> の形式を使用して、名前空間名 (オプション) と エンドポイントリソース の名前を指定して、メンバーシップ情報を取得します。名前空間名を指定しない場合、クライアントは default 名前空間を使用します。
scalar.db.contact_port	連絡先のポート番号。	60053
scalar.db.cluster.grpc.deadline_duration_millis	gRPC の期限期間（ミリ秒単位）。	60000 (60 秒)
scalar.db.cluster.grpc.max_inbound_message_size	単一の gRPC フレームに許可される最大メッセージサイズ。	gRPCのデフォルト値
scalar.db.cluster.grpc.max_inbound_metadata_size	受信できるメタデータの最大サイズ。	gRPCのデフォルト値

たとえば、indirect クライアントモードを使用し、ロードバランサーの IP アドレスが 192.168.10.1 の場合、クライアントを次のように構成できます。

scalar.db.transaction_manager=cluster
scalar.db.contact_points=indirect:192.168.10.1

または、エンドポイントの名前空間を ns、エンドポイント名を scalardb-cluster として direct-kubernetes クライアントモードを使用する場合は、次のようにクライアントを構成できます。

scalar.db.transaction_manager=cluster
scalar.db.contact_points=direct-kubernetes:ns/scalardb-cluster

クラスター用 Schema Loader

ScalarDB Cluster 経由でスキーマをロードするには、専用の ScalarDB Cluster 用 Schema Loader (クラスター用 Schema Loader) を使用する必要があります。クラスター用Schema Loader の使用方法は、JAR ファイルの名前が異なることを除いて、ScalarDB Schema Loader の使用方法と基本的に同じです。クラスター用 Schema Loader は、ScalarDB リリース からダウンロードできます。JAR ファイルをダウンロードしたら、次のコマンドでクラスター用 Schema Loader を実行できます。

java -jar scalardb-cluster-schema-loader-3.14.0-all.jar --config <PATH_TO_CONFIG_FILE> -f <PATH_TO_SCHEMA_FILE> --coordinator

ScalarDB Cluster SQL

ScalarDB Cluster SQL には、次のように Java の ScalarDB 用 JDBC および Spring Data JDBC を介してアクセスできます。

  +----------------------------------------------+
  |            ユーザー/アプリケーション             |
  +----------------------------------------------+
         ↓                    ↓ Java API
Java API ↓     +-------------------------------+
 (JDBC)  ↓     | Spring Data JDBC for ScalarDB |
         ↓     +-------------------------------+
+----------------------------------------------+
|         ScalarDB JDBC (ScalarDB SQL)         |
+----------------------------------------------+
                    ↓ gRPC
         +----------------------+
         | ScalarDB Cluster SQL |
         +----------------------+
                    ↓ DB ベンダー固有のプロトコル
                  +----+
                  | DB |
                  +----+

このセクションでは、JDBC 経由で ScalarDB Cluster SQL を使用する方法と、Spring Data JDBC for ScalarDB を使用する方法について説明します。

JDBC 経由の ScalarDB Cluster SQL

JDBC 経由での ScalarDB Cluster SQL の使用は、プロジェクトに JDBC ドライバーを追加する方法を除いて、ScalarDB JDBC を使用する場合とほぼ同じです。

ビルドに ScalarDB Cluster Java Client SDK を追加する で説明されているように ScalarDB Cluster Java Client SDK を追加することに加えて、プロジェクトに次の依存関係を追加する必要があります。

Gradle を使用して ScalarDB Cluster JDBC ドライバーへの依存関係を追加するには、以下を使用します。

dependencies {
    implementation 'com.scalar-labs:scalardb-sql-jdbc:3.14.0'
    implementation 'com.scalar-labs:scalardb-cluster-java-client-sdk:3.14.0'
}

Maven を使用して依存関係を追加するには、以下を使用します。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.scalar-labs</groupId>
        <artifactId>scalardb-sql-jdbc</artifactId>
        <version>3.14.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.scalar-labs</groupId>
        <artifactId>scalardb-cluster-java-client-sdk</artifactId>
        <version>3.14.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

それ以外は、JDBC 経由で ScalarDB Cluster SQL を使用することは、ScalarDB JDBC を使用することと同じです。ScalarDB JDBC の詳細については、ScalarDB JDBC ガイド を参照してください。

Spring Data JDBC for ScalarDB 経由の ScalarDB Cluster SQL

JDBC 経由の ScalarDB Cluster SQL と同様に、Spring Data JDBC for ScalarDB 経由の ScalarDB Cluster SQL を使用することは、プロジェクトへの追加方法を除いて、Spring Data JDBC for ScalarDB を使用することとほぼ同じです。

ScalarDB Cluster Java Client SDK をビルドに追加する で説明されているように ScalarDB Cluster Java Client SDK を追加することに加えて、プロジェクトに次の依存関係を追加する必要があります:

Gradle を使用して依存関係を追加するには、以下を使用します:

dependencies {
    implementation 'com.scalar-labs:scalardb-sql-spring-data:3.14.0'
    implementation 'com.scalar-labs:scalardb-cluster-java-client-sdk:3.14.0'
}

Maven を使用して依存関係を追加するには、以下を使用します。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.scalar-labs</groupId>
        <artifactId>scalardb-sql-spring-data</artifactId>
        <version>3.14.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.scalar-labs</groupId>
        <artifactId>scalardb-cluster-java-client-sdk</artifactId>
        <version>3.14.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

それ以外では、Spring Data JDBC for ScalarDB 経由で ScalarDB Cluster SQL を使用することは、Spring Data JDBC for ScalarDB を使用することと同じです。Spring Data JDBC for ScalarDB の詳細については、Spring Data JDBC for ScalarDB ガイド を参照してください。

ScalarDB Cluster SQL クライアント構成

次の表は、ScalarDB Cluster SQL の構成を示しています。

名前	説明	デフォルト
scalar.db.sql.connection_mode	cluster を指定する必要があります。	-
scalar.db.sql.cluster_mode.contact_points	クラスターの連絡先。indirect クライアントモードを使用する場合は、indirect:<the load balancer IP address> の形式を使用して、クラスターノードの前にあるロードバランサーの IP アドレスを指定します。direct-kubernetes クライアントモードを使用する場合は、direct-kubernetes:<namespace name>/<endpoint name> または単に direct-kubernetes:<endpoint name> の形式を使用して、名前空間名 (オプション) と エンドポイントリソース の名前を指定して、メンバーシップ情報を取得します。名前空間名を指定しない場合、クライアントは default 名前空間を使用します。
scalar.db.sql.cluster_mode.contact_port	連絡先のポート番号。	60053
scalar.db.sql.default_transaction_mode	デフォルトのトランザクションモード。TRANSACTION または TWO_PHASE_COMMIT_TRANSACTION を設定できます。	TRANSACTION
scalar.db.sql.default_namespace_name	デフォルトの名前空間名。SQL ステートメントで名前空間名を指定しない場合は、この値が使用されます。
scalar.db.cluster.grpc.deadline_duration_millis	gRPC の期限期間（ミリ秒単位）。	60000 (60 秒)
scalar.db.cluster.grpc.max_inbound_message_size	単一の gRPC フレームに許可される最大メッセージサイズ。	gRPCのデフォルト値
scalar.db.cluster.grpc.max_inbound_metadata_size	受信できるメタデータの最大サイズ。	gRPCのデフォルト値

たとえば、indirect クライアントモードを使用し、ロードバランサーの IP アドレスが 192.168.10.1 の場合、クライアントを次のように構成できます。

scalar.db.sql.connection_mode=cluster
scalar.db.sql.cluster_mode.contact_points=indirect:192.168.10.1

または、エンドポイントの名前空間を ns、エンドポイント名を scalardb-cluster として direct-kubernetes クライアントモードを使用する場合は、次のようにクライアントを構成できます。

scalar.db.sql.connection_mode=cluster
scalar.db.sql.cluster_mode.contact_points=direct-kubernetes:ns/scalardb-cluster

ScalarDB JDBC の構成方法の詳細については、JDBC 接続 URL を参照してください。

Spring Data JDBC for ScalarDB の構成方法の詳細については、構成 を参照してください。

SQL CLI

他の SQL データベースと同様に、ScalarDB SQL にも、コマンドラインシェルで対話的に SQL ステートメントを発行できる CLI ツールが用意されています。

Cluster 用の SQL CLI は、ScalarDB リリース からダウンロードできます。JAR ファイルをダウンロードしたら、次のコマンドで SQL CLI を実行できます。

java -jar scalardb-cluster-sql-cli-3.14.0-all.jar --config <PATH_TO_CONFIG_FILE>

使用方法

CLI の使用方法は、次のように -h オプションを使用して確認できます。

java -jar scalardb-cluster-sql-cli-3.14.0-all.jar -h
Usage: scalardb-sql-cli [-hs] -c=PROPERTIES_FILE [-e=COMMAND] [-f=FILE]
                        [-l=LOG_FILE] [-o=<outputFormat>] [-p=PASSWORD]
                        [-u=USERNAME]
Starts ScalarDB SQL CLI.
  -c, --config=PROPERTIES_FILE
                            A configuration file in properties format.
  -e, --execute=COMMAND     A command to execute.
  -f, --file=FILE           A script file to execute.
  -h, --help                Display this help message.
  -l, --log=LOG_FILE        A file to write output.
  -o, --output-format=<outputFormat>
                            Format mode for result display. You can specify
                              table/vertical/csv/tsv/xmlattrs/xmlelements/json/a
                              nsiconsole.
  -p, --password=PASSWORD   A password to connect.
  -s, --silent              Reduce the amount of informational messages
                              displayed.
  -u, --username=USERNAME   A username to connect.

参考資料

Java 以外のプログラミング言語で ScalarDB Cluster を使用する場合は、ScalarDB Cluster gRPC API を使用できます。 ScalarDB Cluster gRPC API の詳細については、以下を参照してください。

• ScalarDB Cluster gRPC API ガイド
• ScalarDB Cluster SQL gRPC API ガイド

Javadocs も利用可能です:

• ScalarDB Cluster Java Client SDK
• ScalarDB Cluster Common
• ScalarDB Cluster RPC