dynamodb的全局二級(jí)索引（gsi）不支持直接的條件表達(dá)式投影。但可以通過(guò)創(chuàng)建稀疏gsi實(shí)現(xiàn)條件性索引，即僅當(dāng)基礎(chǔ)表項(xiàng)中存在gsi分區(qū)鍵屬性時(shí)，該項(xiàng)才會(huì)被包含在索引中。通過(guò)應(yīng)用層邏輯動(dòng)態(tài)添加或移除此gsi鍵屬性，可以有效地控制哪些記錄進(jìn)入或離開(kāi)索引，從而實(shí)現(xiàn)基于特定字段值的條件性索引需求。

在構(gòu)建DynamoDB應(yīng)用時(shí)，我們經(jīng)常需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的查詢。全局二級(jí)索引（GSI）是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵工具，它允許我們使用不同于主表的鍵屬性進(jìn)行查詢。然而，有時(shí)我們希望GSI只包含滿足特定條件的數(shù)據(jù)項(xiàng)，例如，只索引處于“中間狀態(tài)”的記錄。DynamoDB的GSI本身不提供基于表達(dá)式的條件投影功能，但我們可以利用其“稀疏索引”（Sparse Index）的特性來(lái)巧妙地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

理解稀疏GSI的工作原理

DynamoDB的GSI有一個(gè)核心行為：一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)只有在其GSI分區(qū)鍵屬性（以及GSI排序鍵屬性，如果定義了）存在于基礎(chǔ)表項(xiàng)中時(shí)，才會(huì)被包含在GSI內(nèi)。如果這些GSI鍵屬性不存在，或者在更新操作中被移除，那么該數(shù)據(jù)項(xiàng)就不會(huì)出現(xiàn)在GSI中。這就是“稀疏索引”的本質(zhì)——索引只包含基礎(chǔ)表的一個(gè)子集。

通過(guò)利用這一特性，我們可以將條件邏輯從DynamoDB服務(wù)本身轉(zhuǎn)移到應(yīng)用程序?qū)?。?yīng)用程序負(fù)責(zé)根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，動(dòng)態(tài)地在基礎(chǔ)表項(xiàng)中添加或移除一個(gè)專門(mén)用于GSI的鍵屬性。

實(shí)現(xiàn)條件性索引的步驟

假設(shè)我們有一個(gè)名為 Attachment 的基礎(chǔ)表，其中包含 customerState 和 isIntermediateState 字段。customerState 可以是 Attaching、Detaching、Attached 或 Detached。isIntermediateState 字段在 customerState 為 Attaching 或 Detaching 時(shí)為 1，在 customerState 為 Attached 或 Detached 時(shí)為 0。我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)GSI，只包含 isIntermediateState = 1 的記錄。

1. 定義GSI的專用鍵屬性： 在基礎(chǔ)表的數(shù)據(jù)模型中，引入一個(gè)專門(mén)用于GSI的屬性。例如，我們可以命名為 intermediateStateGSI_PK。

2. GSI配置： 創(chuàng)建一個(gè)新的全局二級(jí)索引，將其分區(qū)鍵設(shè)置為我們剛才定義的 intermediateStateGSI_PK。GSI的投影屬性可以根據(jù)查詢需求選擇 KEYS_ONLY、INCLUDE 或 ALL。

3. 應(yīng)用程序邏輯管理GSI鍵屬性： 在應(yīng)用程序進(jìn)行 PutItem 或 UpdateItem 操作時(shí)，根據(jù) isIntermediateState 的值或 customerState 的具體狀態(tài)，動(dòng)態(tài)地管理 intermediateStateGSI_PK 屬性。

   • 當(dāng)滿足條件時(shí)（例如 isIntermediateState = 1）： 在數(shù)據(jù)項(xiàng)中添加 intermediateStateGSI_PK 屬性，并賦予一個(gè)固定值（例如 'ACTIVE_INTERMEDIATE_STATE'）。這個(gè)固定值將作為GSI的分區(qū)鍵，允許我們查詢所有處于中間狀態(tài)的附件。

     示例數(shù)據(jù)項(xiàng)（中間狀態(tài)）：

     {
       "PK": "ATTACHMENT#123",
       "SK": "METADATA",
       "customerState": "Attaching",
       "isIntermediateState": 1,
       "intermediateStateGSI_PK": "ACTIVE_INTERMEDIATE_STATE", // GSI鍵存在
       "otherAttribute": "value"
     }

     登錄后復(fù)制

   • 當(dāng)不滿足條件時(shí)（例如 isIntermediateState = 0）： 確保數(shù)據(jù)項(xiàng)中不包含 intermediateStateGSI_PK 屬性。如果之前存在，則通過(guò) UpdateItem 操作將其移除。

     示例數(shù)據(jù)項(xiàng)（最終狀態(tài)）：

     

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     {
       "PK": "ATTACHMENT#123",
       "SK": "METADATA",
       "customerState": "Attached",
       "isIntermediateState": 0,
       // intermediateStateGSI_PK 已被移除或從未添加
       "otherAttribute": "value"
     }

     登錄后復(fù)制

DynamoDB的索引更新機(jī)制

DynamoDB的GSI是異步且自動(dòng)更新的。這意味著，當(dāng)基礎(chǔ)表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)被創(chuàng)建、更新或刪除時(shí)，DynamoDB會(huì)自動(dòng)檢測(cè)GSI鍵屬性的變化，并相應(yīng)地更新GSI。

• 添加GSI鍵屬性： 如果一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之前沒(méi)有 intermediateStateGSI_PK 屬性，而現(xiàn)在被更新并添加了該屬性，那么這個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)就會(huì)被添加到GSI中。
• 移除GSI鍵屬性： 如果一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)之前有 intermediateStateGSI_PK 屬性，而現(xiàn)在被更新并移除了該屬性，那么這個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)就會(huì)從GSI中移除。
• 修改GSI鍵屬性： 如果 intermediateStateGSI_PK 的值發(fā)生變化，GSI也會(huì)相應(yīng)地更新。

因此，GSI會(huì)持續(xù)地反映基礎(chǔ)表的最新?tīng)顟B(tài)，而不是只在初始添加記錄時(shí)決定是否包含。

示例代碼片段（概念性）

以下是使用AWS SDK（以JavaScript為例）進(jìn)行 UpdateItem 操作以管理GSI鍵屬性的概念性代碼：

const AWS = require('aws-sdk');
const ddb = new AWS.DynamoDB.DocumentClient();

async function updateAttachmentState(attachmentId, newCustomerState) {
    let updateExpression = "SET #cs = :newCs, #is = :newIs";
    let expressionAttributeNames = {
        "#cs": "customerState",
        "#is": "isIntermediateState"
    };
    let expressionAttributeValues = {
        ":newCs": newCustomerState
    };

    let isIntermediateStateValue;
    let gsiKeyAction = null; // 'add' or 'remove'

    if (newCustomerState === 'Attaching' || newCustomerState === 'Detaching') {
        isIntermediateStateValue = 1;
        gsiKeyAction = 'add';
    } else if (newCustomerState === 'Attached' || newCustomerState === 'Detached') {
        isIntermediateStateValue = 0;
        gsiKeyAction = 'remove';
    } else {
        throw new Error("Invalid customer state.");
    }

    expressionAttributeValues[":newIs"] = isIntermediateStateValue;

    if (gsiKeyAction === 'add') {
        updateExpression += ", #gsiPk = :gsiPkVal";
        expressionAttributeNames["#gsiPk"] = "intermediateStateGSI_PK";
        expressionAttributeValues[":gsiPkVal"] = "ACTIVE_INTERMEDIATE_STATE";
    } else if (gsiKeyAction === 'remove') {
        updateExpression += " REMOVE #gsiPk";
        expressionAttributeNames["#gsiPk"] = "intermediateStateGSI_PK";
    }

    const params = {
        TableName: "Attachment",
        Key: {
            "PK": `ATTACHMENT#${attachmentId}`,
            "SK": "METADATA"
        },
        UpdateExpression: updateExpression,
        ExpressionAttributeNames: expressionAttributeNames,
        ExpressionAttributeValues: expressionAttributeValues,
        ReturnValues: "ALL_NEW"
    };

    try {
        const result = await ddb.update(params).promise();
        console.log("Update successful:", result.Attributes);
        return result.Attributes;
    } catch (error) {
        console.error("Error updating item:", error);
        throw error;
    }
}

// 示例調(diào)用
// updateAttachmentState("123", "Attaching"); // 會(huì)添加 GSI 鍵
// updateAttachmentState("123", "Attached");  // 會(huì)移除 GSI 鍵

注意事項(xiàng)

• GSI鍵的命名： 為GSI專用鍵選擇一個(gè)清晰、不易與業(yè)務(wù)屬性混淆的名稱。
• 一致性： 確保所有寫(xiě)入操作（PutItem、UpdateItem）都遵循相同的邏輯來(lái)管理GSI鍵屬性，以保證數(shù)據(jù)在GSI中的一致性。
• 寫(xiě)入容量單位（WCU）： 添加或移除GSI鍵屬性會(huì)消耗額外的寫(xiě)入容量單位，因?yàn)檫@涉及到基礎(chǔ)表和GSI的更新。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)成本和性能的影響。
• 查詢： 一旦GSI設(shè)置完畢，你可以通過(guò)查詢 intermediateStateGSI_PK = 'ACTIVE_INTERMEDIATE_STATE' 來(lái)高效地檢索所有處于中間狀態(tài)的附件。

總結(jié)

盡管DynamoDB的全局二級(jí)索引不直接支持基于表達(dá)式的條件投影，但通過(guò)巧妙地利用稀疏索引的特性，我們可以通過(guò)應(yīng)用程序?qū)舆壿媮?lái)模擬實(shí)現(xiàn)這一功能。核心思想是引入一個(gè)GSI專用鍵屬性，并根據(jù)業(yè)務(wù)條件動(dòng)態(tài)地在基礎(chǔ)表項(xiàng)中添加或移除該屬性。這種方法不僅靈活有效，而且能夠充分利用DynamoDB的強(qiáng)大索引能力，為復(fù)雜查詢需求提供解決方案。

以上就是利用稀疏GSI實(shí)現(xiàn)DynamoDB條件性索引的詳細(xì)內(nèi)容，更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！