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Como escrever procedimentos armazenados, gatilhos e funções definidas pelo usuário no Azure Cosmos DB

  • Artigo

APLICA-SE A: NoSQL

O Azure Cosmos DB oferece execução transacional e integrada de linguagem do JavaScript que permite escrever procedimentos armazenados, gatilhos e UDFs (funções definidas pelo usuário). Ao usar a API para NoSQL no Azure Cosmos DB, é possível definir procedimentos armazenados, gatilhos e UDFs com JavaScript. É possível escrever sua lógica em JavaScript e executá-la dentro do mecanismo de banco de dados. É possível criar e executar gatilhos, procedimentos armazenados e UDFs usando o portal do Azure, a API de consulta JavaScript no Azure Cosmos DB e os SDKs para NoSQL no Azure Cosmos DB.

Para chamar um procedimento armazenado, gatilho ou UDF, é preciso registrá-lo. Para saber mais, confira Como trabalhar com procedimentos armazenados, gatilhos e funções definidas pelo usuário no Azure Cosmos DB.

Observação

Para contêineres particionados, ao executar um procedimento armazenado, um valor de chave de partição deve ser fornecido nas opções de solicitação. O escopo dos procedimentos armazenados sempre é uma chave de partição. Os itens com um valor de chave de partição diferente não são visíveis para o procedimento armazenado. Isso também se aplica aos gatilhos.

Observação

Os recursos JavaScript do servidor, incluindo procedimentos armazenados, gatilhos e UDFs, não dão suporte à importação de módulos.

Dica

O Azure Cosmos DB dá suporte à implantação de contêineres com procedimentos armazenados, gatilhos e UDFs. Para saber mais, confira Criar um contêiner do Azure Cosmos DB com a funcionalidade do servidor.

Como escrever procedimentos armazenados

Os procedimentos armazenados são escritos usando JavaScript e podem criar, atualizar, ler, consultar e excluir itens em um contêiner do Azure Cosmos DB. Os procedimentos armazenados são registrados por coleção e podem ser operados em qualquer documento ou ser um anexo presente na coleção.

Observação

O Azure Cosmos DB tem uma política de cobrança diferente para procedimentos armazenados. Como eles podem executar códigos e consumir qualquer número de RUs (unidades de solicitação), cada execução requer uma cobrança antecipada. Isso garante que os scripts de procedimentos armazenados não afetem os serviços de back-end. O valor cobrado antecipadamente é o preço médio da taxa consumida pelo script em invocações anteriores. A média de RUs por operação é reservada antes da execução. Se as invocações tiverem muita variação em RUs, a utilização do orçamento poderá ser afetada. Como alternativa, use solicitações em lote ou em massa em vez de procedimentos armazenados para evitar variações em relação às cobranças de RU.

Veja aqui um procedimento armazenado simples que retorna uma resposta "Olá, Mundo".

var helloWorldStoredProc = {
    id: "helloWorld",
    serverScript: function () {
        var context = getContext();
        var response = context.getResponse();

        response.setBody("Hello, World");
    }
}

O objeto de contexto fornece acesso a todas as operações que podem ser realizadas no Azure Cosmos DB, bem como o acesso aos objetos de solicitação e resposta. Nesse caso, use o objeto de resposta para definir o corpo da resposta a ser enviada de volta para o cliente.

Uma vez escrito, o procedimento armazenado deve ser registrado com uma coleção. Para saber mais, confira Como usar procedimentos armazenados no Azure Cosmos DB.

Criar itens usando procedimentos armazenados

Quando você cria um item usando um procedimento armazenado, ele é inserido no contêiner do Azure Cosmos DB e uma ID é retornada para ele. A criação de um item é uma operação assíncrona e depende das funções de retorno de chamada do JavaScript. A função de retorno de chamada tem dois parâmetros: um para o objeto de erro, caso a operação falhe, e outro para um valor de retorno, nesse caso, o objeto criado. Dentro da chamada de retorno, é possível lidar com a exceção ou gerar um erro. Se um retorno de chamada não for fornecido e ocorrer uma falha, o runtime do Azure Cosmos DB gerará um erro.

O procedimento armazenado também inclui um parâmetro para definir a descrição como um valor booliano. Quando o parâmetro é definido como true e a descrição está ausente, o procedimento armazenado gera uma exceção. Caso contrário, o restante do procedimento armazenado continuará em execução.

O procedimento armazenado de exemplo a seguir usa uma matriz de novos itens do Azure Cosmos DB como entrada, insere-a no contêiner do Azure Cosmos DB e retorna a contagem dos itens inseridos. Neste exemplo, é usada a amostra ToDoList da API de .NET do Início Rápido para NoSQL.

function createToDoItems(items) {
    var collection = getContext().getCollection();
    var collectionLink = collection.getSelfLink();
    var count = 0;

    if (!items) throw new Error("The array is undefined or null.");

    var numItems = items.length;

    if (numItems == 0) {
        getContext().getResponse().setBody(0);
        return;
    }

    tryCreate(items[count], callback);

    function tryCreate(item, callback) {
        var options = { disableAutomaticIdGeneration: false };

        var isAccepted = collection.createDocument(collectionLink, item, options, callback);

        if (!isAccepted) getContext().getResponse().setBody(count);
    }

    function callback(err, item, options) {
        if (err) throw err;
        count++;
        if (count >= numItems) {
            getContext().getResponse().setBody(count);
        } else {
            tryCreate(items[count], callback);
        }
    }
}

Matrizes como parâmetros de entrada para procedimentos armazenados

Ao definir um procedimento armazenado no portal do Azure, os parâmetros de entrada são sempre enviados para ele como uma cadeia de caracteres. Mesmo quando você transmite uma matriz de cadeias de caracteres como entrada, ela é convertida em uma cadeia de caracteres e enviada ao procedimento armazenado. Para contornar isso, é possível definir uma função no procedimento armazenado para analisar a cadeia de caracteres como uma matriz. O código a seguir mostra como analisar um parâmetro de entrada de cadeia de caracteres como uma matriz:

function sample(arr) {
    if (typeof arr === "string") arr = JSON.parse(arr);

    arr.forEach(function(a) {
        // do something here
        console.log(a);
    });
}

Transações em procedimentos armazenados

É possível implementar transações em itens dentro de um contêiner usando um procedimento armazenado. O exemplo a seguir usa transações dentro de um aplicativo de jogo de futebol de fantasia para trocar jogadores entre duas equipes em uma única operação. O procedimento armazenado tenta ler os dois itens do Azure Cosmos DB, e cada um deles corresponde às IDs do player transmitidas como um argumento. Se ambos os jogadores forem encontrados, então o procedimento armazenado atualizará os itens trocando suas equipes. Se forem encontrados erros pelo caminho, o procedimento armazenado gerará uma exceção JavaScript que aborta implicitamente a transação.

function tradePlayers(playerId1, playerId2) {
    var context = getContext();
    var container = context.getCollection();
    var response = context.getResponse();

    var player1Item, player2Item;

    // query for players
    var filterQuery =
    {
        'query' : 'SELECT * FROM Players p where p.id = @playerId1',
        'parameters' : [{'name':'@playerId1', 'value':playerId1}] 
    };

    var accept = container.queryDocuments(container.getSelfLink(), filterQuery, {},
        function (err, items, responseOptions) {
            if (err) throw new Error("Error" + err.message);

            if (items.length != 1) throw "Unable to find player 1";
            player1Item = items[0];

            var filterQuery2 =
            {
                'query' : 'SELECT * FROM Players p where p.id = @playerId2',
                'parameters' : [{'name':'@playerId2', 'value':playerId2}]
            };
            var accept2 = container.queryDocuments(container.getSelfLink(), filterQuery2, {},
                function (err2, items2, responseOptions2) {
                    if (err2) throw new Error("Error " + err2.message);
                    if (items2.length != 1) throw "Unable to find player 2";
                    player2Item = items2[0];
                    swapTeams(player1Item, player2Item);
                    return;
                });
            if (!accept2) throw "Unable to read player details, abort ";
        });

    if (!accept) throw "Unable to read player details, abort ";

    // swap the two players’ teams
    function swapTeams(player1, player2) {
        var player2NewTeam = player1.team;
        player1.team = player2.team;
        player2.team = player2NewTeam;

        var accept = container.replaceDocument(player1._self, player1,
            function (err, itemReplaced) {
                if (err) throw "Unable to update player 1, abort ";

                var accept2 = container.replaceDocument(player2._self, player2,
                    function (err2, itemReplaced2) {
                        if (err) throw "Unable to update player 2, abort"
                    });

                if (!accept2) throw "Unable to update player 2, abort";
            });

        if (!accept) throw "Unable to update player 1, abort";
    }
}

Execução vinculada em procedimentos armazenados

A seguir, há um exemplo de um procedimento armazenado que importa itens em massa em um contêiner do Azure Cosmos DB. O procedimento armazenado lida com a execução vinculada verificando o valor retornado booliano em createDocument e depois utiliza a contagem de itens inseridos em cada invocação do procedimento armazenado para rastrear e retomar o progresso nos lotes.

function bulkImport(items) {
    var container = getContext().getCollection();
    var containerLink = container.getSelfLink();

    // The count of imported items, also used as the current item index.
    var count = 0;

    // Validate input.
    if (!items) throw new Error("The array is undefined or null.");

    var itemsLength = items.length;
    if (itemsLength == 0) {
        getContext().getResponse().setBody(0);
    }

    // Call the create API to create an item.
    tryCreate(items[count], callback);

    // Note that there are 2 exit conditions:
    // 1) The createDocument request was not accepted.
    //    In this case the callback will not be called, we just call setBody and we are done.
    // 2) The callback was called items.length times.
    //    In this case all items were created and we don’t need to call tryCreate anymore. Just call setBody and we are done.
    function tryCreate(item, callback) {
        var isAccepted = container.createDocument(containerLink, item, callback);

        // If the request was accepted, the callback will be called.
        // Otherwise report the current count back to the client,
        // which will call the script again with the remaining set of items.
        if (!isAccepted) getContext().getResponse().setBody(count);
    }

    // This is called when container.createDocument is done in order to process the result.
    function callback(err, item, options) {
        if (err) throw err;

        // One more item has been inserted, increment the count.
        count++;

        if (count >= itemsLength) {
            // If we created all items, we are done. Just set the response.
            getContext().getResponse().setBody(count);
        } else {
            // Create the next document.
            tryCreate(items[count], callback);
        }
    }
}

Espera assíncrona com procedimentos armazenados

O exemplo de procedimento armazenado a seguir usa async/await com o Promises por meio de uma função auxiliar. O procedimento armazenado consulta um item e o substitui.

function async_sample() {
    const ERROR_CODE = {
        NotAccepted: 429
    };

    const asyncHelper = {
        queryDocuments(sqlQuery, options) {
            return new Promise((resolve, reject) => {
                const isAccepted = __.queryDocuments(__.getSelfLink(), sqlQuery, options, (err, feed, options) => {
                    if (err) reject(err);
                    resolve({ feed, options });
                });
                if (!isAccepted) reject(new Error(ERROR_CODE.NotAccepted, "queryDocuments was not accepted."));
            });
        },

        replaceDocument(doc) {
            return new Promise((resolve, reject) => {
                const isAccepted = __.replaceDocument(doc._self, doc, (err, result, options) => {
                    if (err) reject(err);
                    resolve({ result, options });
                });
                if (!isAccepted) reject(new Error(ERROR_CODE.NotAccepted, "replaceDocument was not accepted."));
            });
        }
    };

    async function main() {
        let continuation;
        do {
            let { feed, options } = await asyncHelper.queryDocuments("SELECT * from c", { continuation });

            for (let doc of feed) {
                doc.newProp = 1;
                await asyncHelper.replaceDocument(doc);
            }

            continuation = options.continuation;
        } while (continuation);
    }

    main().catch(err => getContext().abort(err));
}

Como escrever gatilhos

O Azure Cosmos DB dá suporte a pré-gatilhos e pós-gatilhos. Os pré-gatilhos são executados antes da modificação de um item do banco de dados e os pós-gatilhos são executados após essa modificação. Os gatilhos não são executados automaticamente. Eles devem ser especificados para cada operação de banco de dados em que você deseja executá-los. Depois de definir um gatilho, você deve registrar e chamar um pré-gatilho usando os SDKs do Azure Cosmos DB.

Pré-gatilhos

O exemplo a seguir mostra como um pré-gatilho é usado para validar as propriedades de um item do Azure Cosmos DB que está sendo criado. Este exemplo usa a amostra ToDoList da API de .NET do Início Rápido para NoSQL a fim de adicionar uma propriedade de carimbo de data/hora a um item recém-adicionado, caso ele não contenha uma.

function validateToDoItemTimestamp() {
    var context = getContext();
    var request = context.getRequest();

    // item to be created in the current operation
    var itemToCreate = request.getBody();

    // validate properties
    if (!("timestamp" in itemToCreate)) {
        var ts = new Date();
        itemToCreate["timestamp"] = ts.getTime();
    }

    // update the item that will be created
    request.setBody(itemToCreate);
}

Os pré-gatilhos não podem ter parâmetros de entrada. O objeto de solicitação no gatilho é usado para manipular a mensagem de solicitação associada à operação. No exemplo anterior, o pré-gatilho é executado ao criar um item do Azure Cosmos DB e o corpo da mensagem de solicitação contém o item a ser criado no formato JSON.

Quando os gatilhos são registrados, é possível especificar as operações com as quais eles podem ser executados. Esse gatilho deve ser criado com um valor TriggerOperation de TriggerOperation.Create, o que significa que não é permitido usá-lo em uma operação de substituição.

Para ver exemplos de como registrar e chamar um pré-gatilho, confira pré-gatilhos e pós-gatilhos.

Pós-gatilhos

O exemplo a seguir mostra um pós-gatilho. Este gatilho consulta o item de metadados e o atualiza com detalhes sobre o item recém-criado.

function updateMetadata() {
    var context = getContext();
    var container = context.getCollection();
    var response = context.getResponse();

    // item that was created
    var createdItem = response.getBody();

    // query for metadata document
    var filterQuery = 'SELECT * FROM root r WHERE r.id = "_metadata"';
    var accept = container.queryDocuments(container.getSelfLink(), filterQuery,
        updateMetadataCallback);
    if(!accept) throw "Unable to update metadata, abort";

    function updateMetadataCallback(err, items, responseOptions) {
        if(err) throw new Error("Error" + err.message);

        if(items.length != 1) throw 'Unable to find metadata document';

        var metadataItem = items[0];

        // update metadata
        metadataItem.createdItems += 1;
        metadataItem.createdNames += " " + createdItem.id;
        var accept = container.replaceDocument(metadataItem._self,
            metadataItem, function(err, itemReplaced) {
                    if(err) throw "Unable to update metadata, abort";
            });

        if(!accept) throw "Unable to update metadata, abort";
        return;
    }
}

É importante observar a execução transacional de gatilhos no Azure Cosmos DB. O pós-gatilho é executado como parte da mesma transação para o próprio item subjacente. Uma exceção durante a execução do pós-gatilho resultará em uma falha em toda a transação. Tudo o que estiver confirmado será revertido, e uma exceção será retornada.

Para ver exemplos de como registrar e chamar um pré-gatilho, confira pré-gatilhos e pós-gatilhos.

Como escrever funções definidas pelo usuário

O exemplo a seguir cria uma UDF para calcular o imposto de renda para várias faixas de renda. Essa função definida pelo usuário deve ser usada dentro de uma consulta. Para os fins deste exemplo, suponha que há um contêiner chamado Rendas com as seguintes propriedades:

{
   "name": "Daniel Elfyn",
   "country": "USA",
   "income": 70000
}

A seguir, há uma definição de função para calcular o imposto de renda de várias faixas de renda:

function tax(income) {
    if (income == undefined)
        throw 'no input';

    if (income < 1000)
        return income * 0.1;
    else if (income < 10000)
        return income * 0.2;
    else
        return income * 0.4;
}

Para obter exemplos de como registrar e usar uma UDF, confira Como trabalhar com funções definidas pelo usuário no Azure Cosmos DB.

Registro em log

Ao usar procedimentos armazenados, gatilhos ou UDFs, é possível registrar as etapas habilitando o registro em log de script. Uma cadeia de caracteres é gerada para depuração quando EnableScriptLogging é definido como true, conforme mostrado nos seguintes exemplos:

let requestOptions = { enableScriptLogging: true };
const { resource: result, headers: responseHeaders} = await container.scripts
      .storedProcedure(Sproc.id)
      .execute(undefined, [], requestOptions);
console.log(responseHeaders[Constants.HttpHeaders.ScriptLogResults]);

Próximas etapas

Aprenda mais conceitos e como escrever ou usar procedimentos armazenados, gatilhos e UDFs no Azure Cosmos DB: