使用 Amazon DynamoDB 创建和管理非关系型数据库

执行步骤

• 通过单次查询来检索多个条目

  如果您的表使用复合主键，可以使用 Query API 调用来检索具有相同哈希键的所有条目。对于您的应用程序，这意味着您可以检索具有相同 Author 属性的所有图书。

  在 AWS Cloud9 终端，运行以下命令。
  

  $ python query_items.py
  

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  此命令运行以下脚本，检索由 John Grisham 编写的所有图书。
  

  import boto3
  from boto3.dynamodb.conditions import Key
  
  # boto3 is the AWS SDK library for Python.
  # The "resources" interface allows for a higher-level abstraction than the low-level client interface.
  # For more details, go to http://boto3.readthedocs.io/en/latest/guide/resources.html
  dynamodb = boto3.resource('dynamodb', region_name='us-east-1')
  table = dynamodb.Table('Books')
  
  # When making a Query API call, you use the KeyConditionExpression parameter to specify the hash key on which you want to query.
  # You’re using the Key object from the Boto 3 library to specify that you want the attribute name ("Author")
  # to equal "John Grisham" by using the ".eq()" method.
  resp = table.query(KeyConditionExpression=Key('Author').eq('John Grisham'))
  
  print("The query returned the following items:")
  for item in resp['Items']:
      print(item)

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  运行该脚本后，您应当会看到 John Grisham 的两本图书：The Firm 和 The Rainmaker。
  

  $ python query_items.py
  The query returned the following items:
  {'Title': 'The Firm', 'Formats': {'Hardcover': 'Q7QWE3U2', 'Paperback': 'ZVZAYY4F', 'Audiobook': 'DJ9KS9NM'}, 'Author': 'John Grisham', 'Category': 'Suspense'}
  {'Title': 'The Rainmaker', 'Formats': {'Hardcover': 'J4SUKVGU', 'Paperback': 'D7YF4FCX'}, 'Author': 'John Grisham', 'Category': 'Suspense'}

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  在 DynamoDB 中，常见模式是通过单个调用来检索多个条目，这可以通过 Query API 调用轻松完成。
  

• 创建二级索引

  DynamoDB 允许您创建二级索引以考虑表的其他数据访问模式。二级索引是为 DynamoDB 表提高查询灵活性的强大方法。

  DynamoDB 有两种二级索引：全局二级索引和局部二级索引。在本部分中，您将向 Category 属性中添加一个全局二级索引，该索引将允许您检索特定类别中的所有图书。

  以下示例脚本向现有表添加全局二级索引。
  

  import boto3
  
  # Boto3 is the AWS SDK library for Python.
  # You can use the low-level client to make API calls to DynamoDB.
  client = boto3.client('dynamodb', region_name='us-east-1')
  
  try:
      resp = client.update_table(
          TableName="Books",
          # Any attributes used in your new global secondary index must be declared in AttributeDefinitions
          AttributeDefinitions=[
              {
                  "AttributeName": "Category",
                  "AttributeType": "S"
              },
          ],
          # This is where you add, update, or delete any global secondary indexes on your table.
          GlobalSecondaryIndexUpdates=[
              {
                  "Create": {
                      # You need to name your index and specifically refer to it when using it for queries.
                      "IndexName": "CategoryIndex",
                      # Like the table itself, you need to specify the key schema for an index.
                      # For a global secondary index, you can use a simple or composite key schema.
                      "KeySchema": [
                          {
                              "AttributeName": "Category",
                              "KeyType": "HASH"
                          }
                      ],
                      # You can choose to copy only specific attributes from the original item into the index.
                      # You might want to copy only a few attributes to save space.
                      "Projection": {
                          "ProjectionType": "ALL"
                      },
                      # Global secondary indexes have read and write capacity separate from the underlying table.
                      "ProvisionedThroughput": {
                          "ReadCapacityUnits": 1,
                          "WriteCapacityUnits": 1,
                      }
                  }
              }
          ],
      )
      print("Secondary index added!")
  except Exception as e:
      print("Error updating table:")
      print(e)

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  创建全局二级索引与创建表有很多共同点。指定索引的名称、将位于索引中的属性、索引的键模式以及预配的吞吐量（应用程序可以从表或索引中使用的最大容量）。针对每个索引预配的吞吐量与针对表预配的吞吐量是分开的。这使您可以根据应用程序的需求按粒度定义吞吐量。

  在终端运行以下命令来添加全局二级索引。
  

  $ python add_secondary_index.py
  

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  此脚本将名为 CategoryIndex 的全局二级索引添加到 Books 表中。
  

• 查询二级索引

  现在您已经有了 CategoryIndex，可以使用它来检索具有特定类别的所有图书。使用二级索引来查询表与使用 Query API 调用相似。现在向 API 调用中添加索引名称。

  当您向现有表中添加全局二级索引时，DynamoDB 会使用表中的现有条目异步回填索引。所有条目回填后，可使用索引进行查询。回填时间因表大小不同而异。

  可以使用 query_with_index.py 脚本来查询新索引。在终端使用以下命令运行该脚本。
  

  $ python query_with_index.py
  

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  该命令运行以下脚本来检索商店中 Category 为 Suspense 的所有图书。
  

  import time
  
  import boto3
  from boto3.dynamodb.conditions import Key
  
  # Boto3 is the AWS SDK library for Python.
  # The "resources" interface allows for a higher-level abstraction than the low-level client interface.
  # For more details, go to http://boto3.readthedocs.io/en/latest/guide/resources.html
  dynamodb = boto3.resource('dynamodb', region_name='us-east-1')
  table = dynamodb.Table('Books')
  
  # When adding a global secondary index to an existing table, you cannot query the index until it has been backfilled.
  # This portion of the script waits until the index is in the “ACTIVE” status, indicating it is ready to be queried.
  while True:
      if not table.global_secondary_indexes or table.global_secondary_indexes[0]['IndexStatus'] != 'ACTIVE':
          print('Waiting for index to backfill...')
          time.sleep(5)
          table.reload()
      else:
          break
  
  # When making a Query call, you use the KeyConditionExpression parameter to specify the hash key on which you want to query.
  # If you want to use a specific index, you also need to pass the IndexName in our API call.
  resp = table.query(
      # Add the name of the index you want to use in your query.
      IndexName="CategoryIndex",
      KeyConditionExpression=Key('Category').eq('Suspense'),
  )
  
  print("The query returned the following items:")
  for item in resp['Items']:
      print(item)

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  请注意，该脚本的一部分会等待索引可供查询。

  您应当会在终端看到以下输出结果。
  

  $ python query_with_index.py
  The query returned the following items:
  {'Title': 'The Firm', 'Formats': {'Hardcover': 'Q7QWE3U2', 'Paperback': 'ZVZAYY4F', 'Audiobook': 'DJ9KS9NM'}, 'Author': 'John Grisham', 'Category': 'Suspense'}
  {'Title': 'The Rainmaker', 'Formats': {'Hardcover': 'J4SUKVGU', 'Paperback': 'D7YF4FCX'}, 'Author': 'John Grisham', 'Category': 'Suspense'}
  {'Title': 'Along Came a Spider', 'Formats': {'Hardcover': 'C9NR6RJ7', 'Paperback': '37JVGDZG', 'Audiobook': '6348WX3U'}, 'Author': 'James Patterson', 'Category': 'Suspense'}

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  该查询返回两位不同作者的三本图书。这查询模式借助于表的主键模式很难实现，但借助于二级索引的强大功能很易实现。
  

  在下一个模块中，您将学习如何使用 UpdateItem API 更新表中现有条目的属性。