フィルタを使用する
Bigtable には次のタイプのフィルタが用意されています。
このページでは、Bigtable の各フィルタについて詳しく説明し、Cloud クライアント ライブラリの各タイプのフィルタを使用する方法を示します。このページをお読みいただく前に、フィルタをご覧ください。
フィルタを使用して複数行のデータを読み取る方法を示すその他のサンプルについては、データの読み取りをご覧ください。
サンプル用のデータ
このページの例では、スマートフォンとタブレットの時系列データを保存し、次のデータがテーブルに書き込まれていることを前提としています。このテーブルには、stats_summary と cell_plan の 2 つの列ファミリーがあります。
各列ファミリーには 3 つの列があります。
| stats_summary | cell_plan | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 行キー | connected_cell | connected_wifi | os_build | data_plan_01gb | data_plan_05gb | data_plan_10gb |
| phone#4c410523#20190501 | 1 | 1 | PQ2A.190405.003 | true@1 時間前 false@現在 |
true | |
| phone#4c410523#20190502 | 1 | 1 | PQ2A.190405.004 | true | ||
| phone#4c410523#20190505 | 0 | 1 | PQ2A.190406.000 | true | ||
| phone#5c10102#20190501 | 1 | 1 | PQ2A.190401.002 | true | ||
| phone#5c10102#20190502 | 1 | 0 | PQ2A.190406.000 | true |
制限フィルタ
以降のセクションでは、各制限フィルタについて説明します。制限フィルタは、特定の条件に一致するかどうかに基づいて、レスポンスに含める行またはセルを制御します。
チェーンを使用して複数の制限フィルタを組み合わせる場合、チェーン内の各フィルタの入力行は、チェーン内の前のフィルタの出力行である点に留意してください。たとえば、2 つのフィルタを連結し、最初のフィルタで元の行の 2 つのセルのみが出力される場合、2 番目のフィルタはそれら 2 つのセルのみを表示します。
行選択フィルタ
このセクションでは、テーブル内の行を取得するために使用できるフィルタについて説明します。
行のサンプル
このフィルタを使用すると、指定した範囲内の行のランダム サンプルを取得できます。指定した確率に基づいて、出力行を入力行と同じにするか、結果から除外するかをランダムに選択します。
たとえば、テーブルに数百万件の電話レコードがあり、すべての行を読み取らずに代表的なサブセットを検査する場合は、行サンプル フィルタを使用できます。
Go
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行キーの正規表現
このフィルタは、入力行の行キーが正規表現と一致するかどうかを確認します。
正規表現では RE2 構文を使用する必要があります。行キーには任意のバイトを含めることができるため、改行を含む任意の文字に一致させるには、. 式ではなく \C をワイルドカード式として使用します。
パフォーマンスを向上させるため、Bigtable は正規表現の先頭からリテラル接頭辞を抽出してフィルタを最適化しようとします。接頭辞が識別されると、Bigtable はその接頭辞で始まるキー範囲に検索を絞り込み、テーブル全体のスキャンを回避します。
この最適化は、次の条件でのみ行われます。
- 接頭辞には、英数字と、エスケープされていない記号(
-、_、:、,)のみを使用できます。 - 接頭辞の抽出は、許可されたセットに含まれていない最初のエスケープされていない文字で停止します。たとえば、ハッシュ(
#)などの一般的なキー区切り文字や、エスケープされていないピリオド(.)などの正規表現メタ文字は、抽出を停止します。最適化された接頭辞に特殊文字を含めるには、バックスラッシュ(\)でエスケープするか、Java のRE2.quoteMetaなどの RE2 クライアント ライブラリ関数を使用します。 - パイプ文字(
|)はサポートされていません。
正規表現をリテラル接頭辞に解決できない場合(ワイルドカードで始まる場合や、部分文字列を検索する場合など)、Bigtable はテーブルのフルスキャンを必要とします。
次のコードサンプルでは、正規表現 .*#20190501$ を使用して、2019 年 5 月 1 日の通話記録をすべてのデバイスから取得します。このフィルタをサンプル データセットに適用すると、一致する 2 つの行(phone#4c410523#20190501 と phone#5c10102#20190501)のすべてのセルが返されます。
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セル選択フィルタ
このセクションでは、テーブル内のセルを取得するために使用できるフィルタについて説明します。
列あたりのセル数の上限
このフィルタは、出力行に含まれる各列のセル数を制限します。このフィルタを適用すると、各出力行には各列の最新の N 個のセルが含まれ、その列の他のセルはすべて除外されます。
インターリーブ フィルタを併用しており、インターリーブ フィルタによってセルのコピーが重複して生成された場合は、各コピーが制限対象としてカウントされます。
このフィルタは、列にタイムスタンプ付きの値の履歴(デバイスのデータプランの変更など)が保存され、最新の値のみを読み取る場合に便利です。次のコードサンプルでは、各列を最新の 2 つのセルに制限しています。サンプル データセットは次のセルを返します。3 つ以上のセルが存在する場合、古いセルは省略されます。
行
phone#4c410523#20190501のcell_plan:data_plan_01gb列にあるタイムスタンプ付きのセル(false@timeとtrue@time minus one hour)他の入力済み列の各単一セル
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行あたりのセル数の上限
このフィルタは、各出力行のセル数を制限します。このフィルタを適用すると、各出力行には入力行の最初の N 個のセルが含まれ、その行の後続のセルはすべて除外されます。最初の N 個のセルは、どの列にあるかにかかわらず、Bigtable に格納されている順序で読み取られます。
Bigtable でのデータの格納方法の詳細については、スキーマ設計のベスト プラクティスをご覧ください。
行の列には複数のセルを含めることができます。各セルには、列の値と一意のタイムスタンプが含まれます。その結果、行を N 個のセルに制限することは、行から最初の N 列を取得することとは異なる場合があります。たとえば、行あたりのセル数の上限が 20 個のフィルタを使用し、30 列ある行を読み取り、各列にタイムスタンプ付きのセルが 10 個ある場合、出力行は行の最初の 2 列の値(2 × 10 = 20)のみを返します。
このフィルタをオフセット フィルタと組み合わせて使用することは、大きな行を読み取る必要がある場合にページ分割を行う際に有用です。
次のコードサンプルでは、各出力行を最初の 2 つのセルに制限しています。たとえば、行をページ分けするときにセルの最初のページを取得します。サンプル データセットに適用すると、このフィルタは 5 つの行のそれぞれについて最初の 2 つのセルを返します。セルの次のページを取得するには、このフィルタを行あたりのセル数のオフセット フィルタと組み合わせます。
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行あたりのセル数のオフセット
このフィルタでは、各出力行から最初の N 個のセルが省略されます。残りのセルはすべて出力行に含まれます。最初の N 個のセルは、どの列に含まれていてもスキップされます。
行の列には複数のセルを含めることができます。各セルには、列の値と一意のタイムスタンプが含まれます。そのため、行の最初の N 個のセルをスキップすることは、行の最初の N 列をスキップすることとは異なる場合があります。たとえば、行あたりのセル数のオフセットが 20 個のフィルタを使用し、30 列ある行を読み取り、各列にタイムスタンプ付きのセルが 10 個ある場合、出力行は最初の 2 列に含まれるセルを除く行内のすべてのセルの値(2 × 10 = 20)を返します。
インターリーブ フィルタを併用しており、インターリーブ フィルタによってセルのコピーが重複して生成された場合は、各コピーがオフセットの対象としてカウントされます。
次のコードサンプルでは、2 のオフセットを使用して、各行の最初の 2 つのセルをスキップします。たとえば、行あたりのセル数の上限フィルタを使用して最初の 2 つのセルを読み取った後、次のページのセルを取得します。サンプル データセットに適用すると、このフィルタは最初の 2 つのセルをスキップし、5 つの行のそれぞれについて残りのすべてのセルを返します。
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列ファミリーの正規表現
このフィルタは、セルの列ファミリーが正規表現と一致する場合にのみ出力行にセルを含めます。
正規表現では RE2 構文を使用する必要があります。文字がリテラルとして使用されていない場合でも、正規表現に : 文字を含めることはできません。列ファミリーに改行文字を含めることはできないため、. または \C をワイルドカード式として使用できます。
たとえば、データプランの列を取得せずにデバイスの概要統計情報を読み取る場合は、stats_summary 列ファミリーをフィルタリングします。次のコードサンプルでは、正規表現 stats_.*$ を使用しています。この正規表現は、サンプル データセットの 5 行すべてについて stats_summary 列ファミリーのすべてのセルを返し、cell_plan のすべてのセルを省略します。
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列修飾子の正規表現
このフィルタは、セルの列修飾子が正規表現と一致する場合にのみ出力行にセルを含めます。
正規表現では RE2 構文を使用する必要があります。列修飾子には改行文字を含む任意のバイトを含めることができるため、ほとんどの場合に、ワイルドカード式として \C を使用する必要があります。. 式は改行文字と一致しません。
たとえば、各デバイスのモバイル接続と Wi-Fi 接続のみを確認する場合は、connected_ で始まる列修飾子をフィルタできます。次のコードサンプルでは、正規表現 connected_.*$ を使用しています。この正規表現は、サンプル データセットの 5 つの行ごとに connected_cell セルと connected_wifi セルのみを返し、os_build とすべての cell_plan 列を省略します。
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列の範囲
このフィルタは、特定の列ファミリーに属し、列修飾子が特定の範囲内にある場合にのみ、出力行にセルを含めます。 範囲を指定するには、開始修飾子と終了修飾子を指定します。
次のコードサンプルでは、cell_plan 列ファミリーをフィルタリングして、data_plan_01gb(含む)から data_plan_10gb(含まない)までの列修飾子を取得します。たとえば、1 GB または 5 GB のデータプランを使用しているレコードを確認します。サンプル データセットでは、このフィルタは 3 つの phone#4c410523 行の data_plan_01gb セルと data_plan_05gb セルを返します。2 つの phone#5c10102 行には data_plan_10gb に cell_plan 値しかないため、これらの行には一致するセルがなく、返されません。
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値の範囲
このフィルタは、値が特定の範囲内にある場合にのみ、出力行にセルを含めます。範囲を指定するには、開始値と終了値を指定します。
- 値が特定の値の前にあるセルを取得するには、その値を終了値(除外)として指定し、開始値を省略します。
- 値が特定の値以降のセルを取得するには、その値を開始値(包括)として指定し、終了値を省略します。
次のコードサンプルでは、PQ2A.190405 と PQ2A.190406 の間のセル値をフィルタリングして、その範囲内の OS ビルドを含むレコードを検索します。サンプル データセットでは、このフィルタは phone#4c410523#20190501 と phone#4c410523#20190502 の stats_summary:os_build セルのみを返し、他のすべてのセルと、os_build 値が範囲外の残りの 3 行を省略します。
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値の正規表現
このフィルタは、値が正規表現と一致する場合にのみ、出力行にセルを含めます。
正規表現では RE2 構文を使用する必要があります。値には改行文字を含む任意のバイトを含めることができるため、ほとんどの場合に、ワイルドカード式として \C を使用する必要があります。. 式は改行文字と一致しません。
次のコードサンプルでは、正規表現 PQ2A.*$ を使用して、PQ2A で始まるセル値と一致させます。たとえば、PQ2A リリース ファミリーの OS ビルド バージョンを取得します。サンプル データセットに適用すると、このフィルタは 5 行のそれぞれに対して stats_summary:os_build セルのみを返し、他のすべてのセルを省略します。
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タイムスタンプの範囲
このフィルタは、タイムスタンプが特定の範囲内にある場合にのみ、出力行にセルを含めます。範囲を指定するには、開始時刻(包括)と終了時刻(除外)を指定します。デフォルトの単位はマイクロ秒で、タイムスタンプは 1,000 の倍数にする必要があります。
- タイムスタンプが特定の時刻よりも古いセルを取得するには、その時刻を終了時刻として指定し、開始時刻を省略して制限が適用されないようにします。
- タイムスタンプが特定の時刻以降のセルを取得するには、その時刻を開始時刻として指定し、終了時刻を省略して制限が適用されないようにします。
次のコードサンプルは、1 時間以上前に書き込まれたセルをフィルタします。サンプル データセットでは、他のすべてのセルが @time で書き込まれているため、このフィルタは行 phone#4c410523#20190501 の cell_plan:data_plan_01gb 列の true@time minus one hour セルのみを返します。
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注: メソッド startOpen() と endClosed() は、このクライアント ライブラリのタイムスタンプ範囲フィルタではサポートされていません。
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高度な単一フィルタ
次のフィルタは使用が困難な場合があります。
すべてブロック
このフィルタは、出力行からすべてのセルを削除します。
インターリーブ フィルタを使用している場合は、すべてブロック フィルタとチェーン フィルタを組み合わせて、インターリーブの一部を一時的に無効にできます。
次のコードサンプルでは、読み取りリクエストにすべてブロックするフィルタを適用します。サンプル データセットに対して実行すると、このフィルタは 5 つの行すべてからすべてのセルを削除し、空のレスポンスを返します。
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このクライアント ライブラリはこのフィルタをサポートしていません。
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すべて渡す
このフィルタは、入力行のすべてのセルを出力行に含めます。これは、フィルタを適用しない場合の読み取りと同じです。
すべてパスするフィルタは、複数のフィルタを構成していて、場合によってはセルを出力する必要があるが、そうでない場合もある場合に便利です。
次のコードサンプルでは、読み取りリクエストにすべてパスするフィルタを適用しています。サンプル データセットに対して実行すると、このフィルタは、行 phone#4c410523#20190501 の cell_plan:data_plan_01gb にあるタイムスタンプ付きのセルの両方を含む、テーブル内の 5 行すべてのセルを返します。
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シンク
このフィルタは、入力行のすべてのセルを最終的な出力行にコピーします。通常であれば、別のフィルタが、それらのセルを削除または変更する場合であっても同様に処理します。
フィルタのチェーンを使用する場合、他の制限フィルタは自身の出力行にのみ影響し、この出力行がチェーン内の次のフィルタの入力行になります。シンクフィルタは、読み取り結果に表示される最終出力行に直接セルを挿入する点が異なります。
たとえば、2 つのフィルタのチェーンを作成するとします。
- シンクフィルタ
- すべてブロックするフィルタは、行からすべてのセルを削除します
すべてブロックするフィルタは、単独で読み取り結果に含まれない空の行を生成します。ただし、シンクフィルタは、チェーン内の他のフィルタの動作に関係なく、入力行のすべてのセルを最終出力行に強制的にコピーします。その結果、シンクフィルタとすべてブロックするフィルタを組み合わせると、フィルタをまったく使用しない場合と同じ効果が得られ、すべてのセルを含む元の入力行が読み取り結果に表示されます。
変更フィルタ
以降のセクションでは、各変更フィルタについて説明します。変更フィルタは、個別のセルのデータまたはメタデータに影響します。
ラベルを付ける
このフィルタは、行内のすべてのセルにラベルを追加します。このフィルタをインターリーブの一部として使用し、出力行にセルを含める処理を行ったフィルタを示します。アプリケーションは、各セルのラベルを使用してクライアント側で追加の処理を実行できます。
各ラベルは 15 文字以内で指定してください。また、各ラベルは RE2 正規表現 [a-z0-9\\-]+ と一致する必要があります。
各セルに設定できるラベルは 1 つのみです。そのため、フィルタのチェーンにはラベル適用フィルタを 1 回のみ含めることができます。
次のコードサンプルでは、テーブルから読み取られたセルにラベル labelled を適用します。サンプル データセットに対して実行すると、このフィルタは、各セルに labelled メタデータ ラベルが付けられた 5 行すべてのセルを返します。
Go
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値を削除
このフィルタは、各セルの値を空の文字列に置き換えます。このフィルタは、行またはセルのすべてのデータを取得するのではなく、条件に一致する行またはセルの数をカウントすることのみが必要な場合に使用します。
次のコードサンプルでは、値削除フィルタを適用して、セル値を転送せずにセル メタデータを取得します。サンプル データセットに対して実行すると、このフィルタは、行キー、列ファミリー、列修飾子、タイムスタンプをそのままにして、5 行すべてのセルを返しますが、1、PQ2A.190405.003、true などのすべてのセル値を空の文字列に置き換えます。
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HBase
HBase クライアント ライブラリでは、値削除フィルタは KeyOnlyFilter と呼ばれます。サンプルはありません。
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合成フィルタ
以降のセクションでは、各合成フィルタについて説明します。合成フィルタを使用すると、複数のフィルタを 1 つにまとめて、1 つの読み取りリクエストに複数のフィルタを適用できます。
チェーン
このフィルタは、各出力行に一連のフィルタを順番に適用します。チェーン フィルタは論理 AND を使用することと類似しています。
チェーン内の各フィルタには、前のフィルタの出力のみが表示されます。たとえば、2 つのフィルタを連結し、最初のフィルタが出力行からセルの半分を削除した場合、2 番目のフィルタは削除されたセルにアクセスできません。
つまり、フィルタの順序は重要です。チェーン フィルタの順序を変更すると、出力行に異なるデータが表示される場合があります。
たとえば、stats_summary 列を読み取らずに、各レコードの最新のデータプラン設定のみを確認する場合は、1 の列あたりのセル数制限フィルタを cell_plan の列ファミリー正規表現フィルタに連結します。サンプル データセットでは、次のコードサンプルはすべての stats_summary セルを省略し、入力された cell_plan 列ごとに最新のセルのみを返します。行 phone#4c410523#20190501 の場合、data_plan_01gb の古い true@time minus one hour セルは省略され、data_plan_01gb の false@time セルと data_plan_05gb のセルのみが返されます。他の 4 行はそれぞれ 1 つの cell_plan セルを返します。
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インターリーブ
このフィルタは、複数のコンポーネント フィルタを介して入力行を送信し、各コンポーネント フィルタから一時的な出力行を生成します。その後、一時出力行のすべてのセルが最終出力行に結合されます。インターリーブ フィルタは論理 OR を使用することと類似しています。
インターリーブを行うと、出力行でセルが重複する場合があります。たとえば、インターリーブに 2 つのフィルタがあり、両方のフィルタで一時出力行に特定のセルが含まれている場合、最終出力行にはそのセルの 2 つのコピーが含まれます。
コンポーネント フィルタがすべて同じ列ファミリー、列修飾子、タイムスタンプを持つ複数のセルを出力する場合、最終出力行はそれらのセルを不特定の順序でグループ化します。
たとえば、各デバイスの OS ビルド バージョンと、true に設定されているデータプラン セルを 1 つのリクエストで読み取る場合は、インターリーブ フィルタでこれら 2 つの条件を組み合わせることができます。次のコードサンプルでは、true の値の正規表現フィルタと os_build の列修飾子の正規表現フィルタをインターリーブしています。サンプル データセットに適用すると、このフィルタは stats_summary:os_build セルと、5 つの行ごとに値が true であるすべての cell_plan セルを返します。phone#4c410523#20190501 の cell_plan:data_plan_01gb の false@time セルと、connected_cell 列と connected_wifi 列は省略されます。
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条件
このフィルタは、true フィルタまたは false フィルタを入力行に適用します。
true または false のフィルタを選択するには、述語フィルタを入力行に適用します。述語フィルタの出力に少なくとも 1 つのセルが含まれている場合は、true フィルタが適用されます。述語フィルタの出力が空の場合は、false フィルタが適用されます。
述語フィルタの出力行は、true または false のフィルタを選択するためにのみ使用されます。読み取りリクエストに対するレスポンスには表示されません。
述語フィルタは、true または false のフィルタではアトミックに実行されません。 つまり、入力行のデータは、述語フィルタの実行時と true または false のフィルタの実行時との間で変化する可能性があります。この動作は、整合性のない結果や予期しない結果につながる可能性があります。
条件フィルタを使用する場合は、true または false のフィルタを省略できます。 フィルタを省略することは、すべてブロックするフィルタを指定することと同じです。述語フィルタが省略した条件を選択した場合、出力行は空になります。
次のコードサンプルでは、data_plan_10gb の列修飾子正規表現フィルタと true の値正規表現フィルタを連結する述語フィルタを使用して、レコードに有効な 10 GB のデータプランがあるかどうかを確認します。サンプル データセットでは、行 phone#5c10102#20190501 と phone#5c10102#20190502 が述語に一致するため、true フィルタはこれら 2 つの行のすべてのセルにラベル passed-filter を適用します。3 つの phone#4c410523 行には data_plan_10gb に一致するセルがないため、false フィルタはそれらの行のすべてのセルにラベル filtered-out を適用します。
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Node.js
Bigtable 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Bigtable クライアント ライブラリをご覧ください。
Bigtable で認証を行うには、アプリケーションのデフォルト認証情報を設定します。詳細については、クライアント ライブラリの認証を設定するをご覧ください。
PHP
Bigtable 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Bigtable クライアント ライブラリをご覧ください。
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Ruby
Bigtable 用のクライアント ライブラリをインストールして使用する方法については、Bigtable クライアント ライブラリをご覧ください。
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