本文为Oracle数据库JSON学习系列的第一篇,讲述如何将JSON文档存储到数据库中,包括了版本为19c和23ai的情形。
19c中的JSON
先来看一下数据库版本为19c时的情形。
创建表colortab,其中color列的长度设为4000。若color的长度需要设为32767,则init.ora 参数 MAX_STRING_SIZE 必须设置为 EXTENDED。
sql
DROP TABLE colortab PURGE;
CREATE TABLE colortab (
id NUMBER,
color VARCHAR2(4000)
);
插入4条数据:
sql
INSERT INTO colortab VALUES ( 1,
'
{
"color": "black",
"rgb": [0,0,0],
"hex": "#000000"
}
' );
INSERT INTO colortab VALUES ( 2,
'
{
"color": "orange red",
"rgb": [255,69,0],
"hex": "#FF4500"
}
' );
INSERT INTO colortab VALUES ( 3,
'
{
color: "gold",
"rgb": [255,215,0],
"hex": "#FFD700 "
}
' );
INSERT INTO colortab VALUES ( 4,
'I am not valid JSON' );
COMMIT;
查看这些记录,会发现记录3的color字段并没有用双引号括起,于严格的JSON定义不符,但松散的JSON定义是允许的:
这可以通过如下来证明:
sql
SQL> set echo on
SQL> SELECT id FROM colorTab WHERE color IS NOT JSON;
ID
----------
4
SQL>
SQL> SELECT id FROM colorTab WHERE color IS NOT JSON STRICT;
ID
----------
3
4
在Oracle 23ai JSON Developer's Guide中,松散的语法称为Lax JSON Syntax,是默认的。严格的则称为Strict JSON Syntax。
插入一条新纪录,此记录符合Strict JSON Syntax,但具有重复的key:"color"。
sql
INSERT INTO colortab VALUES ( 5,
'
{
"color": "black",
"rgb": [0,0,0],
"hex": "#000000",
"color": "white"
}
' );
COMMIT;
子句可以排除具有重复key的JSON。不过检查重复键是有代价的,所以一般是不做的:
sql
SQL> SELECT id FROM colorTab WHERE color IS JSON STRICT;
ID
----------
1
2
5
SQL> SELECT id FROM colorTab WHERE color IS JSON STRICT WITH UNIQUE KEYS;
ID
----------
1
2
如果只想让列存合法的JSON,在19c版本可以通过IS JSON约束。
sql
TRUNCATE TABLE colorTab;
ALTER TABLE colorTab ADD CONSTRAINT ensure_json CHECK (color IS JSON);
此时,插入记录4时报错:
sql
错误报告 -
ORA-02290: 违反检查约束条件 (SSB.ENSURE_JSON)
https://docs.oracle.com/error-help/db/ora-02290/
如果约束是CHECK (color IS JSON STRICT)
,则插入记录4时报错同上。
JSON的信息可以从字典视图中查看:
sql
col table_name for a10
col column_name for a16
SELECT * FROM USER_JSON_COLUMNS WHERE table_name = 'COLORTAB';
TABLE_NAME OBJEC COLUMN_NAME FORMAT DATA_TYPE
---------- ----- ---------------- --------- -------------
COLORTAB TABLE COLOR TEXT VARCHAR2
最后再说一点,上例中的JSON是用VARCHAR2来存的,此外还可以用CLOB和BLOB。通常会建议BLOB,因为BLOB占用空间更小,从而引发的I/O更少。
Internally, CLOB encodes characters as UCS2 (similar to UTF16) which means every character takes up two bytes. BLOB does not perform such re-encoding but instead stores the Unicode (UTF8) bytes unmodified - thus requiring half the storage size for ASCII characters, and half the IO to load it.
23ai中的JSON
23ai支持原生JSON,因此表的定义变为:
sql
drop table colortab purge;
CREATE TABLE colortab (
id NUMBER,
color JSON
);
JSON 数据类型的实例使用 OSON 格式存储。OSON 是 Oracle 针对 Oracle 数据库服务器和 Oracle 数据库客户端中的查询和更新而优化的二进制 JSON 格式。
根据Oracle Database JSON Capabilities Specification,单个JSON实例的存储限制为32MB。
此时插入之前的5条数据。
插入记录4时,报错如下:
sql
错误报告 -
ORA-40441: JSON 语法错误
JZN-00078: Invalid JSON keyword 'I' (line 1, position 1)
https://docs.oracle.com/error-help/db/ora-40441/
More Details :
https://docs.oracle.com/error-help/db/ora-40441/
https://docs.oracle.com/error-help/db/jzn-00078/
插入记录5时,报错如下:
sql
错误报告 -
SQL 错误: ORA-40473: JSON 对象中存在重复的键名 'color'
JZN-00007: Object member key 'color' is not unique
https://docs.oracle.com/error-help/db/ora-40473/40473. 00000 - "duplicate key names '%s' in JSON object"
*Cause: The provided JavaScript Object Notation (JSON) data had duplicate
key names in one object.
*Action: Provide JSON data with unique key names in each JSON object.
More Details :
https://docs.oracle.com/error-help/db/ora-40473/
https://docs.oracle.com/error-help/db/jzn-00007/
这说明23ai JSON默认语法是Lax JSON Syntax,并且不允许重复键。文档 也是这么说的:
JSON 标准建议 JSON 对象不要有重复的字段名称。Oracle 数据库通过引发错误来强制 JSON 类型数据遵循此要求。
查看字典视图,数据类型为JSON,存储格式为OSON:
sql
SQL> col table_name for a10
SQL> col column_name for a16
SQL> SELECT * FROM USER_JSON_COLUMNS WHERE table_name = 'COLORTAB';
TABLE_NAME OBJEC COLUMN_NAME FORMAT DATA_TYPE
---------- ----- ---------------- --------- -------------
COLORTAB TABLE COLOR OSON JSON
Oracle称所有非OSON存储的JSON为文本JSON(Textual JSON)。
JSON数据类型无法指定Strict JSON Syntax,按照文档5.3 Specifying Strict or Lax JSON Syntax 的说法:
Oracle 数据库的默认 JSON 语法是宽松的。严格或宽松语法仅对 SQL/JSON 条件 is json 和 is not json 有意义。所有其他 SQL/JSON 函数和条件都使用宽松语法来解释输入,并在返回输出时使用严格语法。
如果您需要确保特定文本 JSON 数据具有严格正确的语法,请先使用 is json 或 is not json 进行检查。