在dynamodb中，全局二級(jí)索引（gsi）不直接支持基于表達(dá)式的條件投影。然而，通過巧妙地利用“稀疏gsi”機(jī)制，開發(fā)者可以實(shí)現(xiàn)按需將主表記錄有條件地添加或移除出索引。核心思想是，僅當(dāng)主表記錄滿足特定條件時(shí)，才在記錄中包含gsi分區(qū)鍵屬性，從而控制其是否被索引。

理解DynamoDB GSI的索引機(jī)制

DynamoDB的全局二級(jí)索引（GSI）提供了一種靈活的方式來查詢非主鍵屬性。當(dāng)你在主表上定義一個(gè)GSI時(shí)，DynamoDB會(huì)自動(dòng)維護(hù)這個(gè)索引，確保它與主表的數(shù)據(jù)保持同步。然而，GSI的投影（即索引中包含哪些屬性）通常是固定的：要么是所有屬性（ALL），要么是僅鍵屬性（KEYS_ONLY），要么是指定屬性（INCLUDE）。DynamoDB本身并不提供一種機(jī)制，讓你基于主表記錄的某個(gè)屬性值，來決定該記錄是否應(yīng)該被包含在GSI中。

這意味著，如果你有一個(gè)名為Attachment的主表，其中包含customerState和isIntermediateState等屬性，并且你希望只在isIntermediateState = 1時(shí)才將記錄添加到某個(gè)GSI中，而在isIntermediateState = 0時(shí)將其移除，傳統(tǒng)的GSI配置無法直接滿足這種條件性需求。

稀疏GSI：實(shí)現(xiàn)條件性索引的策略

解決上述挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于利用“稀疏GSI”的概念。稀疏GSI的原理非常簡單而強(qiáng)大：如果一個(gè)項(xiàng)目不包含GSI定義的分區(qū)鍵屬性，那么該項(xiàng)目就不會(huì)被包含在GSI中。

基于此原理，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)GSI，其分區(qū)鍵是一個(gè)專門用于控制索引行為的“標(biāo)記”屬性。當(dāng)主表中的某個(gè)記錄滿足被索引的條件時(shí)，我們就在該記錄中添加這個(gè)標(biāo)記屬性，并為其賦予一個(gè)值；當(dāng)記錄不再滿足條件時(shí)，我們則從記錄中移除這個(gè)標(biāo)記屬性。

實(shí)現(xiàn)步驟

1. 定義GSI標(biāo)記屬性： 在你的主表（例如Attachment）中，引入一個(gè)新的屬性，例如 GSI1PK。這個(gè)屬性將作為你GSI的分區(qū)鍵。
2. 創(chuàng)建GSI： 定義一個(gè)GSI，將其分區(qū)鍵設(shè)置為你在步驟1中創(chuàng)建的GSI1PK。你可以根據(jù)需要選擇合適的排序鍵和投影類型。
3. 應(yīng)用層邏輯管理GSI標(biāo)記屬性： 這是最核心的一步。你的應(yīng)用程序在執(zhí)行PutItem或UpdateItem操作時(shí)，需要根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯（例如isIntermediateState的值）來決定是否在項(xiàng)目數(shù)據(jù)中包含GSI1PK屬性。
   • 當(dāng)記錄滿足索引條件時(shí)： 在PutItem或UpdateItem請(qǐng)求中包含GSI1PK屬性。例如，你可以將其設(shè)置為一個(gè)常量值（如"ACTIVE"），或者一個(gè)與主鍵相關(guān)的標(biāo)識(shí)符。
   • 當(dāng)記錄不再滿足索引條件時(shí)： 在UpdateItem請(qǐng)求中使用REMOVE操作來移除GSI1PK屬性。

示例：Attachment表的條件性索引

假設(shè)我們希望：

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• 當(dāng)customerState為Attaching或Detaching時(shí)（即isIntermediateState = 1），將記錄加入GSI。
• 當(dāng)customerState為Attached或Detached時(shí)（即isIntermediateState = 0），將記錄從GSI中移除。

1. 定義GSI

首先，在Attachment表上創(chuàng)建一個(gè)名為IntermediateStateGSI的GSI，其分區(qū)鍵為GSI1PK。

2. 應(yīng)用程序邏輯

• 初始創(chuàng)建或更新為中間狀態(tài)： 當(dāng)一個(gè)Attachment記錄被創(chuàng)建，并且customerState是Attaching或Detaching時(shí)，或者現(xiàn)有記錄更新為這些狀態(tài)時(shí)，我們應(yīng)該在PutItem或UpdateItem操作中添加GSI1PK屬性。

  import boto3
  
  dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
  table = dynamodb.Table('Attachment')
  
  def put_attachment_in_intermediate_state(attachment_id, customer_state):
      item = {
          'AttachmentId': attachment_id,
          'customerState': customer_state,
          'isIntermediateState': 1 if customer_state in ['Attaching', 'Detaching'] else 0
      }
      # 如果是中間狀態(tài)，則添加GSI1PK
      if item['isIntermediateState'] == 1:
          item['GSI1PK'] = 'INTERMEDIATE#STATE' # 常量值，或更具體的標(biāo)識(shí)
  
      table.put_item(Item=item)
      print(f"Attachment {attachment_id} put/updated with state {customer_state}. GSI1PK {'added' if 'GSI1PK' in item else 'not added'}.")
  
  # 示例：添加一個(gè)處于Attaching狀態(tài)的記錄
  put_attachment_in_intermediate_state('attach-001', 'Attaching')
  # 這條記錄將包含GSI1PK，并被索引
  
  # 示例：添加一個(gè)處于Attached狀態(tài)的記錄 (不會(huì)被索引)
  put_attachment_in_intermediate_state('attach-002', 'Attached')

  登錄后復(fù)制

• 更新為最終狀態(tài)（從GSI中移除）： 當(dāng)一個(gè)Attachment記錄從Attaching/Detaching狀態(tài)更新為Attached/Detached時(shí)，我們需要移除GSI1PK屬性。

  def update_attachment_to_final_state(attachment_id, customer_state):
      update_expression = "SET customerState = :cs, isIntermediateState = :is"
      expression_attribute_values = {
          ':cs': customer_state,
          ':is': 0 # 最終狀態(tài)
      }
  
      # 如果當(dāng)前記錄處于中間狀態(tài)，并且更新后變?yōu)樽罱K狀態(tài)，則需要移除GSI1PK
      # 實(shí)際應(yīng)用中，可能需要先讀取當(dāng)前狀態(tài)來判斷
      # 這里簡化處理，只要更新為最終狀態(tài)就嘗試移除GSI1PK
      update_expression += " REMOVE GSI1PK" # 嘗試移除，如果不存在也不會(huì)報(bào)錯(cuò)
  
      table.update_item(
          Key={'AttachmentId': attachment_id},
          UpdateExpression=update_expression,
          ExpressionAttributeValues=expression_attribute_values
      )
      print(f"Attachment {attachment_id} updated to final state {customer_state}. GSI1PK removed.")
  
  # 示例：將attach-001從Attaching更新為Attached
  update_attachment_to_final_state('attach-001', 'Attached')
  # 這條記錄的GSI1PK將被移除，從而從IntermediateStateGSI中消失

  登錄后復(fù)制

注意事項(xiàng)與總結(jié)

• 應(yīng)用層責(zé)任： 這種方法的核心在于將條件邏輯從DynamoDB轉(zhuǎn)移到你的應(yīng)用程序?qū)?。?yīng)用程序必須負(fù)責(zé)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候添加或移除GSI分區(qū)鍵屬性。
• 原子性： PutItem和UpdateItem操作是原子性的。這意味著GSI分區(qū)鍵屬性的添加或移除與主表屬性的更新是同步進(jìn)行的，確保數(shù)據(jù)一致性。
• 查詢效率： 稀疏GSI非常高效。它只包含滿足特定條件的記錄，因此GSI的大小會(huì)更小，查詢成本和性能通常會(huì)更好。
• GSI鍵值選擇： GSI分區(qū)鍵GSI1PK的值可以是一個(gè)常量字符串（如"ACTIVE_INTERMEDIATE_STATE"），這樣所有符合條件的記錄都會(huì)聚集在這個(gè)分區(qū)鍵下，便于查詢所有處于中間狀態(tài)的記錄。也可以是基于主鍵或其他屬性的組合，以實(shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的查詢。
• 成本考量： 稀疏GSI可以有效降低GSI的存儲(chǔ)和吞吐量成本，因?yàn)樗淮鎯?chǔ)和索引部分?jǐn)?shù)據(jù)。

通過采用稀疏GSI策略，即使DynamoDB不直接支持基于表達(dá)式的條件投影，你也能靈活地控制哪些記錄被包含在全局二級(jí)索引中，從而滿足復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和查詢效率。

以上就是DynamoDB稀疏全局二級(jí)索引：按條件管理索引記錄的詳細(xì)內(nèi)容，更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！