作者介绍

谭峰，网名francs，《PostgreSQL实战》作者之一，《PostgreSQL 9 Administration Cookbook》译者之一，PostgreSQL 中文社区委员，致力于PostgreSQL技术分享，博客 https://postgres.fun

PostgreSQL 之前版本已支持 Json 和 Jsonb 数据类型，支持非关系数据的存储和检索，如果 Json 数据较复杂(层级多、嵌套json、包含数组等 )，之前版本不能方便的检索 Json 数据元素值。

PostgreSQL 12 版本的一个重量级特性是新增 SQL/JSON path 特性，支持基于 Json 元素的复杂查询，文档上关于 SQL/JSON path 内容很丰富，本文仅演示简单的用例。

发行说明

Add support for the SQL/JSON path language (Nikita Glukhov, Teodor Sigaev, Alexander Korotkov, Oleg Bartunov, Liudmila Mantrova)

This allows execution of complex queries on JSON values using an SQL-standard language.

SQL/JSON Path Expressions 语法

SQL/JSON path 特性的核心是定义函数表达式，其实现方式是使用了 jsonpath 数据类型，jsonpath 以二进制格式展现 SQL/JSON 函数表达式。

SQL/JSON path 函数表达式使用了 JavaScript 的一些语法，如下:

点号 . 表示引用 Json 数据的元素

方括号 [] 表示引用数组元素

Json 数据中的数组元素下标从0开始

SQL/JSON path 函数表达式的变量，如下:

$ 符号表示要查询的Json文本的变量

$varname 表示指定变量

@ 指在 filter 表达式中表示当前路径元素的变量

SQL/JSON Path Expressions 基本演示

为了方便演示，创建以下测试表并插入一条 Json 测试数据，如下:

CREATE TABLE t_track ( a jsonb);

INSERT INTO t_track (a) VALUES ('
{ "gpsname": "gps1",
  "track" :
  {
    "segments" : [ 
      { "location":   [ 47.763, 13.4034 ],
        "start time": "2018-10-14 10:05:14",
        "HR": 73
      },
      { "location":   [ 47.706, 13.2635 ],
        "start time": "2018-10-14 10:39:21",
        "HR": 130
      } ]
  }
}');

SELECT jsonb_pretty(a) FROM t_track;
                    jsonb_pretty                     
-----------------------------------------------------
 {                                                  +
     "track": {                                     +
         "segments": [                              +
             {                                      +
                 "HR": 73,                          +
                 "location": [                      +
                     47.763,                        +
                     13.4034                        +
                 ],                                 +
                 "start time": "2018-10-14 10:05:14"+
             },                                     +
             {                                      +
                 "HR": 130,                         +
                 "location": [                      +
                     47.706,                        +
                     13.2635                        +
                 ],                                 +
                 "start time": "2018-10-14 10:39:21"+
             }                                      +
         ]                                          +
     },                                             +
     "gpsname": "gps1"                              +
 }
(1 row)

11 版本可以通过操作符号查询 Json 数据元素值，如下:

mydb=> SELECT a ->> 'gpsname' FROM t_track ;
 ?column? 
----------
 gps1
(1 row)

12 版本可以使用 SQL/JSON path 函数表达式查询，如下:

mydb=> SELECT jsonb_path_query(a,'$.gpsname') FROM t_track ;
 jsonb_path_query 
------------------
 "gps1"
(1 row)

以上使用了 jsonb_path_query() 函数，这个函数是 SQL/JSON Path 的常用函数。

若 Json 数据比较复杂，涉及较多层级，这时 SQL/JSON path 函数表达式发挥优势，比如查询表 t_track 的 track.segments 元素，如下:

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments')) FROM t_track ;
                jsonb_pretty                 
---------------------------------------------
 [                                          +
     {                                      +
         "HR": 73,                          +
         "location": [                      +
             47.763,                        +
             13.4034                        +
         ],                                 +
         "start time": "2018-10-14 10:05:14"+
     },                                     +
     {                                      +
         "HR": 130,                         +
         "location": [                      +
             47.706,                        +
             13.2635                        +
         ],                                 +
         "start time": "2018-10-14 10:39:21"+
     }                                      +
 ]
(1 row)

track.segments 是个数组，可以通过方括号[]查询相应数组元素，如下:

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments[0]')) FROM t_track ;
              jsonb_pretty               
-----------------------------------------
 {                                      +
     "HR": 73,                          +
     "location": [                      +
         47.763,                        +
         13.4034                        +
     ],                                 +
     "start time": "2018-10-14 10:05:14"+
 }
(1 row)

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments[1]')) FROM t_track ;
              jsonb_pretty               
-----------------------------------------
 {                                      +
     "HR": 130,                         +
     "location": [                      +
         47.706,                        +
         13.2635                        +
     ],                                 +
     "start time": "2018-10-14 10:39:21"+
 }
(1 row)

查询下一层级的元素，如下

mydb=> SELECT jsonb_path_query(a,'$.track.segments[1].HR') FROM t_track ;
 jsonb_path_query 
------------------
 130
(1 row)

SQL/JSON Path Expressions 过滤演示

使用 SQL/JSON path 函数表达式查询 Json 数据时，可以指定 filter 条件查询满足条件的 Json 元素，例如查询 HR 元素值大于 100 的 track.segments 元素，如下:

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments ? ( @.HR > 100)')) FROM t_track ;
              jsonb_pretty               
-----------------------------------------
 {                                      +
     "HR": 130,                         +
     "location": [                      +
         47.706,                        +
         13.2635                        +
     ],                                 +
     "start time": "2018-10-14 10:39:21"+
 }
(1 row)

若只想显示指定元素信息，例如仅显示 "start time" 元素，如下:

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments ? ( @.HR > 100)."start time"')) FROM t_track ;
     jsonb_pretty      
-----------------------
 "2018-10-14 10:39:21"
(1 row)

可以指定多个过滤条件，如下:

mydb=> SELECT jsonb_pretty(jsonb_path_query(a,'$.track.segments ? ( @.HR > 100) ? ( @.location[*] < 40)')) FROM t_track ;
              jsonb_pretty               
-----------------------------------------
 {                                      +
     "HR": 130,                         +
     "location": [                      +
         47.706,                        +
         13.2635                        +
     ],                                 +
     "start time": "2018-10-14 10:39:21"+
 }
(1 row

jsonb_path_exists() 函数

jsonb_path_exists() 函数判断是否存在指定 Json 路径，语法如下:

jsonb_path_exists(target jsonb, path jsonpath [, vars jsonb, silent bool])

一个简单示例，如下:

mydb=> SELECT jsonb_path_exists(a,'$.track.segments.HR') FROM t_track ;
 jsonb_path_exists 
-------------------
 t
(1 row)

mydb=> SELECT jsonb_path_exists(a,'$.track.segments.ab') FROM t_track ;
 jsonb_path_exists 
-------------------
 f
(1 row)

总结

本文简单演示了 SQL/JSON path 特性的简单用例，关于这块详细的介绍可参考手册。

参考

https://paquier.xyz/postgresql-2/postgres-12-jsonpath/

https://www.postgresql.org/docs/12/functions-json.html#FUNCTIONS-SQLJSON-PATH

https://www.postgresql.org/docs/12/datatype-json.html#DATATYPE-JSONPATH

阅读源文

https://postgres.fun/20190724143200.html