MariaDB JSONデータ操作の教科書！JSON_EXTRACT関数の詳細解説と代替方法

JSON_EXTRACT 関数は、MariaDB における JSON データ操作において重要な役割を担う関数です。この関数は、JSON ドキュメントから指定されたパスに基づいてデータを抽出する機能を提供します。JSON データは、構造化されたデータ形式として広く使用されており、Web アプリケーションやデータベースシステムにおいて頻繁に処理されます。JSON_EXTRACT 関数は、このような JSON データを効率的に処理し、必要な情報を的確に抽出するために役立ちます。

構文

JSON_EXTRACT 関数の基本的な構文は以下の通りです。

JSON_EXTRACT(json_string, path)

ここで、

• path: 抽出するデータのパス
• json_string: 抽出対象の JSON 文字列

パス表記

パスの表記は、JSON ドキュメントの構造を表現するドット(.)記法を用います。パスは、JSON ドキュメントのルート要素から始まり、各キーをドットで区切って記述します。例えば、以下の JSON ドキュメントの場合、

{
  "name": "John Doe",
  "address": {
    "street": "123 Main Street",
    "city": "Anytown",
    "state": "CA",
    "zip": "95814"
  },
  "phone": "555-1234"
}

• "phone" を抽出するには、パス $.phone を使用します。
• "address.city" を抽出するには、パス $.address.city を使用します。
• "name" を抽出するには、パス $.name を使用します。

ワイルドカードの使用

ワイルドカードを使用して、複数の値を抽出することも可能です。

• **: すべてのレベルのキーをすべて抽出します。例えば、パス $.**.name は、すべてのオブジェクトのすべての name プロパティを抽出します。
• *: 1 レベルのキーをすべて抽出します。例えば、パス $.*.name は、すべてのオブジェクトの name プロパティを抽出します。

例

以下の例は、JSON_EXTRACT 関数の使用方法を示しています。

SELECT JSON_EXTRACT('{"name": "John Doe", "age": 30}', '$.name') AS name;

このクエリは、上記の JSON ドキュメントから "name" プロパティの値である "John Doe" を抽出します。

SELECT JSON_EXTRACT('{"address": {"street": "123 Main Street", "city": "Anytown", "state": "CA", "zip": "95814"}}', '$.address.city') AS city;

このクエリは、上記の JSON ドキュメントから "address.city" プロパティの値である "Anytown" を抽出します。

SELECT JSON_EXTRACT('{"employees": [{"name": "Alice", "age": 25}, {"name": "Bob", "age": 32}]}', '$.employees.*.name') AS names;

このクエリは、上記の JSON ドキュメントから "employees" 配列内のすべてのオブジェクトの "name" プロパティの値を抽出します。結果は ["Alice", "Bob"] となります。

• オブジェクトの場合、抽出された結果は JSON オブジェクトとなります。配列の場合、抽出された結果は JSON 配列となります。
• パスが存在しない場合、NULL 値が返されます。
• JSON_EXTRACT 関数は、有効な JSON ドキュメントのみを処理できます。無効な JSON ドキュメントの場合、エラーが返されます。

---

{
  "users": [
    {
      "id": 1,
      "name": "John Doe",
      "email": "[email protected]",
      "address": {
        "street": "123 Main Street",
        "city": "Anytown",
        "state": "CA",
        "zip": "95814"
      }
    },
    {
      "id": 2,
      "name": "Jane Doe",
      "email": "[email protected]",
      "address": {
        "street": "456 Elm Street",
        "city": "Anothertown",
        "state": "NY",
        "zip": "10001"
      }
    }
  ]
}

SELECT u.id,
       JSON_EXTRACT(u.name, '$') AS name,
       JSON_EXTRACT(u.email, '$') AS email,
       JSON_EXTRACT(u.address, '$street') AS street,
       JSON_EXTRACT(u.address, '$city') AS city,
       JSON_EXTRACT(u.address, '$state') AS state,
       JSON_EXTRACT(u.address, '$zip') AS zip
FROM json_data.users AS u;

このクエリは、以下の結果を返します。

id | name   | email               | street          | city        | state | zip
---+-------+--------------------+-----------------+------------+-------+-----
1  | John Doe| [email protected] | 123 Main Street | Anytown     | CA     | 95814
2  | Jane Doe| [email protected] | 456 Elm Street  | Anothertown | NY     | 10001

商品情報の抽出

以下の JSON ドキュメントから、商品の名前、価格、カテゴリーを抽出する例です。

{
  "products": [
    {
      "id": 1,
      "name": "T-Shirt",
      "price": 19.99,
      "category": "Clothing"
    },
    {
      "id": 2,
      "name": "Laptop",
      "price": 799.99,
      "category": "Electronics"
    },
    {
      "id": 3,
      "name": "Book",
      "price": 15.99,
      "category": "Books"
    }
  ]
}

SELECT p.id,
       JSON_EXTRACT(p.name, '$') AS name,
       JSON_EXTRACT(p.price, '$') AS price,
       JSON_EXTRACT(p.category, '$') AS category
FROM json_data.products AS p;

id | name  | price     | category
---+-------+----------+---------
1  | T-Shirt | 19.99     | Clothing
2  | Laptop | 799.99   | Electronics
3  | Book   | 15.99     | Books

配列内の要素の抽出

以下の JSON ドキュメントから、コメントのリストから各コメントの本文を抽出する例です。

{
  "comments": [
    {
      "id": 1,
      "body": "This is a comment."
    },
    {
      "id": 2,
      "body": "Another comment here."
    },
    {
      "id": 3,
      "body": "Last comment for now."
    }
  ]
}

SELECT JSON_EXTRACT(c.body, '$') AS body
FROM json_data.comments AS c;

body
---------
This is a comment.
Another comment here.
Last comment for now.

---

-> 演算子

-> 演算子は、JSON_EXTRACT 関数よりも簡潔に JSON データの抽出に使用できる方法です。. 記法を用いて JSON ドキュメントの階層を辿り、目的の値を直接取得します。

例

SELECT user_name -> '$.name' AS name, user_email -> '$.email' AS email
FROM user_data;

このクエリは、user_data テーブルから name と email プロパティの値を抽出します。

利点

• JSON_EXTRACT 関数よりも高速な場合がある
• シンプルで読みやすい構文

欠点

• エラーメッセージがわかりにくい場合がある
• ワイルドカードや条件式などの高度な機能が制限されている

JSON_QUERY 関数

JSON_QUERY 関数は、JSONPath を用いてより複雑な抽出条件を指定することができます。JSON_EXTRACT 関数よりも汎用性が高く、条件付きの抽出や複数値の抽出などに適しています。

例

SELECT JSON_QUERY(user_data, '$.users[?(@.age > 20)]') AS adult_users;

このクエリは、user_data テーブルから年齢が 20 歳を超えるユーザーのリストを抽出します。

利点

• エラーメッセージが詳細
• 複数値の抽出が可能
• 複雑な抽出条件を記述できる

欠点

• JSONPath の構文を理解する必要がある
• -> 演算子や JSON_EXTRACT 関数よりも処理速度が遅い場合がある

ユーザー定義関数

複雑な抽出処理や、特定のニーズに合わせた処理を行う場合は、ユーザー定義関数を作成することができます。この方法は、柔軟性が高く、複雑なロジックも実装できます。

例

CREATE FUNCTION get_user_info(user_id INT)
RETURNS JSON
BEGIN
  DECLARE user_data JSON;
  SET user_data = (SELECT user_json FROM user_data WHERE id = user_id);

  RETURN JSON_QUERY(user_data, '$.{name, email}');
END;

この関数は、ユーザー ID を指定してそのユーザーの名前とメールアドレスを返すものです。

利点

• 特定のニーズに合わせた処理が可能
• 複雑なロジックを実装できる

欠点

• すべてのデータベースで利用できるわけではない
• 開発とメンテナンスの手間がかかる

外部ライブラリ

MariaDB には標準で用意されていない機能を提供する外部ライブラリが存在します。これらのライブラリを利用することで、より高度な JSON データ処理が可能になります。

例

利点

• 活発なコミュニティによるサポート
• 標準機能では実現できない機能を提供

• すべてのデータベースで利用できるわけではない
• 追加のインストールと設定が必要