适用于 AWS Cloud9 的 Amazon DynamoDB 教程 - AWS Cloud9
先决条件步骤 1：在您的环境中安装和配置 AWS CLI 和/或 AWS CloudShell步骤 2：创建表步骤 3：向表添加项目步骤 4：向表添加多个项目步骤 5：创建全局二级索引步骤 6：获取表中的项目步骤 7：清除

本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异，则一律以英文原文为准。

适用于 AWS Cloud9 的 Amazon DynamoDB 教程

此教程让您能够设置 AWS Cloud9 开发环境以与 Amazon DynamoDB 一起使用。

DynamoDB 是一种完全托管式 NoSQL 数据库服务。您可以使用 DynamoDB 创建一个数据库表来存储和检索任意量级的数据，并支持任何级别的请求流量。DynamoDB 自动将表的数据和流量分布到足够数量的服务器上，以处理指定的请求容量和存储的数据量，同时保持一致且快速的性能。有关更多信息，请参阅 AWS 网站上的 Amazon DynamoDB。

创建此示例可能会导致您的 AWS 账户产生相关费用。其中包括可能对 Amazon EC2 和 DynamoDB 等服务收取的费用。有关更多信息，请参阅 Amazon EC2 定价和 Amazon DynamoDB 定价。

有关其他 AWS 数据库服务的信息，请参阅 AWS 网站上的 Amazon Relational Database Service (RDS)、Amazon ElastiCache 和 Amazon Redshift。另请参阅 AWS 网站上的 AWS Database Migration Service。

先决条件

在使用此示例之前，请确保您的设置满足以下要求：

  • 您必须有现成的 AWS Cloud9 EC2 开发环境。本示例假设您已经有连接到运行 Amazon Linux 或 Ubuntu Server 的 Amazon EC2 实例的 EC2 环境。如果您有不同类型的环境或操作系统，可能需要按照本示例的说明来设置相关的工具。有关更多信息，请参阅在中创建环境 AWS Cloud9。

  • 您已将适用于现有环境的 AWS Cloud9 IDE 打开。当您打开环境时，AWS Cloud9 会在 Web 浏览器中为该环境打开 IDE。有关更多信息，请参阅在 AWS Cloud9 中打开环境。

步骤 1：在您的环境中安装和配置 AWS CLI 和/或 AWS CloudShell

在此步骤中，您将在环境中使用 AWS Cloud9 IDE 安装和配置 AWS CLI 和/或 AWS CloudShell，这样您就可以运行命令来与 DynamoDB 交互。然后，您将使用 AWS CLI 运行基本 DynamoDB 命令来测试安装和配置。

  1. 要在您的环境中设置 AWS CLI 或 AWS CloudShell 的凭证管理以及安装 AWS CLI 和/或 AWS CloudShell，请按照 AWS CLI 和 AWS CloudShell 示例中的步骤 1 和 2 操作，然后返回此主题。如果您已在环境中安装并配置了 AWS CLI 和/或 AWS CloudShell，则无需重复此过程。

  2. 在环境中，通过从终端会话运行 DynamoDB list-tables 命令列出现有的 DynamoDB 表（如果有），测试 AWS CLI 和/或 aws-shell 的安装和配置。要开始新的终端会话，请在菜单栏上依次选择 Window (窗口)、New Terminal (新建终端)。

    aws dynamodb list-tables # For the AWS CLI.
dynamodb list-tables     # For the aws-shell.
    注意

    在本示例中，如果您使用的是 aws-shell，请忽略以 aws 开头的每个命令中的 aws。要启动 aws-shell，请运行 aws-shell 命令。要停止使用 aws-shell，请运行 .exit 或 .quit 命令。

    如果此命令成功，它会输出一个 TableNames 数组，其中包含您现在已有的 DynamoDB 表的列表。如果您还没有 DynamoDB 表，则 TableNames 数组将为空。

    {
  "TableNames": []
}

    如果您有任何 DynamoDB 表，则 TableNames 数组包含表名称列表。

步骤 2：创建表

在此步骤中，您在 DynamoDB 中创建表，并指定表的名称、布局、简单主键以及数据吞吐量设置。

此示例表名为 Weather，包含美国几个城市的天气预报信息。此表包含以下类型的信息（在 DynamoDB 中，每一条信息称为一个属性）：

  • 必需的唯一城市 ID (CityID)

  • 必需的预测日期 (Date)

  • 城市名称 (City)

  • 州名称 (State)

  • 预测天气状况 (Conditions)

  • 预测温度 (Temperatures)

    • 预测高温，使用华氏度 (HighF)

    • 预测低温，使用华氏度 (LowF)

要创建表，请在 AWS Cloud9 IDE 的终端会话中运行 DynamoDB create-table 命令。

aws dynamodb create-table \
--table-name Weather \
--attribute-definitions \
  AttributeName=CityID,AttributeType=N AttributeName=Date,AttributeType=S \
--key-schema \
  AttributeName=CityID,KeyType=HASH AttributeName=Date,KeyType=RANGE \
--provisioned-throughput ReadCapacityUnits=5,WriteCapacityUnits=5

在此命令中：

  • --table-name 表示表名 (在本示例中为 Weather)。表名在您的 AWS 账户中的每个 AWS 区域内必须是唯一的。

  • --attribute-definitions 表示用于唯一标识表项目的属性。此表的各个项目由数字 ID 属性和 Date 属性的组合唯一标识，表示为 ISO-8601 格式的字符串。

  • --key-schema 表示表的键架构。此表具有复合主键 CityID 和 Date。这意味着，每个表项目必须具有一个 CityID 属性值和一个 Date 属性值，但表中的任意两个项目不能具有相同的 CityID 属性值和 Date 属性值。

  • --provisioned-throughput 表示表的读写容量。对于最大 4 KB 的项目，DynamoDB 允许每秒最多 5 次强一致性读取，或者对于最大 4 KB 的项目，每秒最多 5 次最终一致读数。对于最大 1 KB 的项目，DynamoDB 还允许每秒最多 5 次写入。

    注意

    设置较高的预配置吞吐量可能会导致您的 AWS 账户产生额外费用。

    有关此命令和其他 DynamoDB 命令的更多信息，请参阅 AWS CLI 命令参考中的 dynamodb。

如果此命令成功，它会显示所创建新表的摘要信息。要确认已成功创建表，请运行 DynamoDB describe-table 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name)。

aws dynamodb describe-table --table-name Weather

成功创建表之后，TableStatus 值会从 CREATING 变为 ACTIVE。在成功创建表之前，请不要继续完成此步骤。

步骤 3：向表添加项目

在此步骤中，您将向刚刚创建的表中添加一个项目。

  1. 使用以下内容创建名为 weather-item.json 的文件。要创建新文件，请在菜单栏上依次选择 File (文件)、New File (新建文件)。要保存文件，请依次选择 File (文件)、Save (保存)。

    {
  "CityID": { "N": "1" },
  "Date": { "S": "2017-04-12" },
  "City": { "S": "Seattle" },
  "State": { "S": "WA" },
  "Conditions": { "S": "Rain" },
  "Temperatures": { "M": {
      "HighF": { "N": "59" },
      "LowF": { "N": "46" }
    }
  }
}

    在本代码中，N 表示数字属性值。S 是字符串属性值。M 是映射属性，该属性是一组属性/值对。在使用项目时，您必须指定属性的数据类型。有关其他可用属性数据类型的信息，请参阅 Amazon DynamoDB 开发人员指南中的数据类型。

  2. 运行 DynamoDB put-item 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name) 和 JSON 格式项目 (--item) 的路径。

    aws dynamodb put-item \
--table-name Weather \
--item file://weather-item.json

    如果命令成功，它将运行而没有错误，并且不显示确认消息。

  3. 要确认表的当前内容，请运行 DynamoDB scan 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name)。

    aws dynamodb scan --table-name Weather

    如果命令成功，则将显示有关表以及刚刚添加项目的汇总信息。

步骤 4：向表添加多个项目

在此步骤中，您将向 Weather 表中添加多个项目。

  1. 使用以下内容创建名为 more-weather-items.json 的文件。

    {
  "Weather": [
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "1" },
          "Date": { "S": "2017-04-13" },
          "City": { "S": "Seattle" },
          "State": { "S": "WA" },
          "Conditions": { "S": "Rain" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "52" },
              "LowF": { "N": "43" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "1" },
          "Date": { "S": "2017-04-14" },
          "City": { "S": "Seattle" },
          "State": { "S": "WA" },
          "Conditions": { "S": "Rain" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "49" },
              "LowF": { "N": "43" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "2" },
          "Date": { "S": "2017-04-12" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "OR" },
          "Conditions": { "S": "Thunderstorms" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "59" },
              "LowF": { "N": "43" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "2" },
          "Date": { "S": "2017-04-13" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "OR" },
          "Conditions": { "S": "Rain" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "51" },
              "LowF": { "N": "41" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "2" },
          "Date": { "S": "2017-04-14" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "OR" },
          "Conditions": { "S": "Rain Showers" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "49" },
              "LowF": { "N": "39" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "3" },
          "Date": { "S": "2017-04-12" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "ME" },
          "Conditions": { "S": "Rain" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "59" },
              "LowF": { "N": "40" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "3" },
          "Date": { "S": "2017-04-13" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "ME" },
          "Conditions": { "S": "Partly Sunny" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "54" },
              "LowF": { "N": "37" }
            }
          }
        }
      }
    },
    {
      "PutRequest": {
        "Item": {
          "CityID": { "N": "3" },
          "Date": { "S": "2017-04-14" },
          "City": { "S": "Portland" },
          "State": { "S": "ME" },
          "Conditions": { "S": "Mostly Sunny" },
          "Temperatures": { "M": {
              "HighF": { "N": "53" },
              "LowF": { "N": "37" }
            }
          }
        }
      }
    }
  ]
}

    在本代码中，8 个 Item 对象定义要添加到表中的 8 个项目，类似于上一步中定义的单个项目。不过，在下一步骤中运行 DynamoDB batch-write-item 命令时，您必须提供 JSON 格式的对象，该对象在包含的每个 PutRequest 对象中包括一个 Item 对象。然后，您必须将这些 PutRequest 对象包括在与表具有相同名称的父数组中。

  2. 运行 DynamoDB batch-write-item 命令，在命令中指定要添加的 JSON 格式项目的路径 (--request-items)。

    aws dynamodb batch-write-item \
--request-items file://more-weather-items.json

    如果命令成功，它会显示以下消息，确认已成功添加项目。

    {
  "UnprocessedItems": {}
}

  3. 要确认表的当前内容，请再次运行 DynamoDB scan 命令。

    aws dynamodb scan --table-name Weather

    如果命令成功，现在显示 9 个项目。

步骤 5：创建全局二级索引

运行 DynamoDB scan 命令以获取有关项目信息的速度可能会较慢，尤其在表的大小增长或者您要获取的信息类型非常复杂时。您可以创建一个或多个二级索引，以加快速度并更轻松地获取信息。在此步骤中，您将了解 DynamoDB 支持用于实现此目的两种二级索引类型。这两种索引称为本地二级索引 和全局二级索引。然后创建全局二级索引。

要了解这些二级索引类型，您首先需要了解主键，它用于唯一地标识表的项目。DynamoDB 支持简单主键或复合主键。简单主键具有一个属性，该属性值对于表中的每个项目必须唯一。该属性也称为分区键（或哈希属性），DynamoDB 可以使用该属性来分区项目以实现更快地访问。表还可以具有复合主键，其中包含两个属性。第一个属性是分区键，第二个属性是排序键（也称为范围属性）。在具有复合主键的表中，任何两个项目可以具有相同的分区键值，但不能同时具有相同的排序键值。Weather 表具有复合主键。

本地二级索引具有与表相同的分区键，但此索引类型可以具有不同的排序键。全局二级索引可以具有与表本身均不相同的分区键和排序键。

例如，您可以使用主键，按照 Weather 访问 CityID 项目。要按照 Weather 访问 State，您可以创建具有分区键 CityID (必须与表本身的分区键相同) 以及排序键 State 的本地二级索引。要按照 Weather 访问 City，您可以创建具有分区键 City 以及排序键 Date 的全局二级索引。

您只能在创建表的时候创建本地二级索引。由于 Weather 表已存在，您不能向它添加任何本地二级索引。不过，您可以添加全局二级索引。现在练习添加全局二级索引。

注意

创建二级索引可能会导致您的 AWS 账户产生额外费用。

  1. 使用以下内容创建名为 weather-global-index.json 的文件。

    [
  {
    "Create": {
      "IndexName": "weather-global-index",
      "KeySchema": [
        {
          "AttributeName": "City",
          "KeyType": "HASH"
        },
        {
          "AttributeName": "Date",
          "KeyType": "RANGE"
        }
      ],
      "Projection": {
        "ProjectionType": "INCLUDE",
        "NonKeyAttributes": [
          "State",
          "Conditions",
          "Temperatures"
        ]
      },
      "ProvisionedThroughput": {
        "ReadCapacityUnits": 5,
        "WriteCapacityUnits": 5
      }
    }
  }
]

    在此代码中：

    • 全局二级索引的名称为 weather-global-index。

    • City 属性是分区键 (哈希属性)，Date 属性是排序键 (范围属性)。

    • 对于使用此索引进行的表搜索所匹配的每个项目，Projection 定义默认情况下要检索的属性 (在哈希属性和任意范围属性之外)。在本示例中，为每个匹配项目检索 State、Conditions、HighF (属于 Temperatures) 和 LowF (也属于 Temperatures) 属性 (以及 City 和 Date 属性)。

    • 与表类似，全局二级索引必须定义其预配置吞吐量设置。

    • IndexName、KeySchema、Projection 和 ProvisionedThroughput 设置必须包含在 Create 对象中，该对象定义在下一步骤中运行 DynamoDB update-table 命令时，要创建的全局二级索引。

  2. 运行 DynamoDB update-table 命令。

    aws dynamodb update-table \
--table-name Weather \
--attribute-definitions \
  AttributeName=City,AttributeType=S AttributeName=Date,AttributeType=S \
--global-secondary-index-updates file://weather-global-index.json

    在此命令中：

    • --table-name 是要更新的表的名称。

    • --attribute-definitions 是要包括在索引中的属性。分区键始终首先列出，任意排序键始终第二列出。

    • --global-secondary-index-updates 是指向定义全局二级索引的文件的路径。

    如果此命令成功，它会显示所创建新全局二级索引的摘要信息。要确认已成功创建全局二级索引，请运行 DynamoDB describe-table 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name)。

    aws dynamodb describe-table --table-name Weather

    成功创建了全局二级索引时，TableStatus 值从 UPDATING 更改为 ACTIVE，IndexStatus 值从 CREATING 更改为 ACTIVE。在成功创建全局二级索引之前，请不要继续完成此步骤。这个过程可能需要几分钟。

步骤 6：获取表中的项目

有多种方法可以从表中获取项目。在此步骤中，您可以使用表的主键、使用表的其他属性以及使用全局二级索引来获取项目。

根据项目的主键值从表中获取单个项目

如果您知道某个项目的主键值，则可以通过运行 DynamoDB 命令 get-item、scan 或 query 来获取匹配项目。以下介绍了这些命令中的主要差别：

  • get-item 返回具有给定主键的项目的一组属性。

  • scan 通过访问表或者二级索引中的每个项目，返回一个或多个项目和项目属性。

  • query 基于主键值查找项目。您可查询具有复合主键 (分区键和排序键) 的任何表或二级索引。

在本示例中，下面介绍了如何使用这些各个命令来获取包含 CityID (属性值为 1) 和 Date (属性值为 2017-04-12) 的项目。

  1. 要运行 DynamoDB get-item 命令，请指定表的名称 (--table-name)、主键值 (--key) 以及要显示的项目的属性值 (--projection-expression)。由于 Date 是 DynamoDB 中的保留关键字，您还必须为 Date 属性值 (--expression-attribute-names) 提供一个别名。（State 也是保留关键字，因此您将在后面的步骤中看到为其提供的别名。）

    aws dynamodb get-item \
--table-name Weather \
--key '{ "CityID": { "N": "1" }, "Date": { "S": "2017-04-12" } }' \
--projection-expression \
  "City, #D, Conditions, Temperatures.HighF, Temperatures.LowF" \
--expression-attribute-names '{ "#D": "Date" }'

    在此命令和其他命令中，要显示项目的所有属性，请勿包括 --projection-expression。在本示例中，由于您未包括 --projection-expression，您也无需包含 --expression-attribute-names。

    aws dynamodb get-item \
--table-name Weather \
--key '{ "CityID": { "N": "1" }, "Date": { "S": "2017-04-12" } }'

  2. 要运行 DynamoDB scan 命令，请指定：

    • 表的名称 (--table-name)。

    • 要运行的搜索 (--filter-expression)。

    • 要使用的搜索标准 (--expression-attribute-values)。

    • 要为匹配项目显示的属性类型 (--select)。

    • 要显示的项目的属性值 (--projection-expression)。

    • 如果您的属性使用 DynamoDB 中的预留关键字，则指定这些属性的别名 (--expression-attribute-names)。

    aws dynamodb scan \
--table-name Weather \
--filter-expression "(CityID = :cityID) and (#D = :date)" \
--expression-attribute-values \
  '{ ":cityID": { "N": "1" }, ":date": { "S": "2017-04-12" } }' \
--select SPECIFIC_ATTRIBUTES \
--projection-expression \
  "City, #D, Conditions, Temperatures.HighF, Temperatures.LowF" \
--expression-attribute-names '{ "#D": "Date" }'

  3. 要运行 DynamoDB query 命令，请指定：

    • 表的名称 (--table-name)。

    • 要运行的搜索 (--key-condition-expression)。

    • 在搜索中使用的属性值 (--expression-attribute-values)。

    • 要为匹配项目显示的属性类型 (--select)。

    • 要显示的项目的属性值 (--projection-expression)。

    • 如果您的属性使用 DynamoDB 中的预留关键字，则指定这些属性的别名 (--expression-attribute-names)。

    aws dynamodb query \
--table-name Weather \
--key-condition-expression "(CityID = :cityID) and (#D = :date)" \
--expression-attribute-values \
  '{ ":cityID": { "N": "1" }, ":date": { "S": "2017-04-12" } }' \
--select SPECIFIC_ATTRIBUTES \
--projection-expression \
  "City, #D, Conditions, Temperatures.HighF, Temperatures.LowF" \
--expression-attribute-names '{ "#D": "Date" }'

    请注意，scan 命令需要扫描所有 9 个项目以获得所需的结果，而 query 命令仅扫描 1 个项目。

根据项目的主键值从表中获取多个项目

如果您知道项目的主键值，则可以通过运行 DynamoDB batch-get-item 命令获取匹配项目。在本示例中，下面介绍了如何获取包含 CityID (属性值为 3) 和 Date (属性值为 2017-04-13 或 2017-04-14) 的项目。

运行 DynamoDB batch-get-item 命令，指定描述要获取项目的文件的路径 (--request-items)。

aws dynamodb batch-get-item --request-items file://batch-get-item.json

在本示例中，batch-get-item.json 文件中的代码指定在 Weather 表中，搜索 CityID 为 3 并且 Date 为 2017-04-13 或 2017-04-14的项目。对于找到的每个项目，将显示 City、State、Date 和 HighF (属于 Temperatures) 的属性值 (如果存在)。

{
  "Weather" : {
    "Keys": [
      {
        "CityID": { "N": "3" },
        "Date": { "S": "2017-04-13" }
      },
      {
        "CityID": { "N": "3" },
        "Date": { "S": "2017-04-14" }
      }
    ],
    "ProjectionExpression": "City, #S, #D, Temperatures.HighF",
    "ExpressionAttributeNames": { "#S": "State", "#D": "Date" }
  }
}

获取表的所有匹配项目

如果您知道表中属性值的一些信息，则可以通过运行 DynamoDB scan 命令获取匹配项目。在本示例中，下面介绍了当 Conditions 属性值包含 Sunny 并且 HighF 属性值 (属于 Temperatures) 大于 53 时，如何获取日期。

运行 DynamoDB scan 命令，指定：

  • 表的名称 (--table-name)。

  • 要运行的搜索 (--filter-expression)。

  • 要使用的搜索标准 (--expression-attribute-values)。

  • 要为匹配项目显示的属性类型 (--select)。

  • 要显示的项目的属性值 (--projection-expression)。

  • 如果您的属性使用 DynamoDB 中的预留关键字，则指定这些属性的别名 (--expression-attribute-names)。

aws dynamodb scan \
--table-name Weather \
--filter-expression \
  "(contains (Conditions, :sun)) and (Temperatures.HighF > :h)" \
--expression-attribute-values \
  '{ ":sun": { "S" : "Sunny" }, ":h": { "N" : "53" } }' \
--select SPECIFIC_ATTRIBUTES \
--projection-expression "City, #S, #D, Conditions, Temperatures.HighF" \
--expression-attribute-names '{ "#S": "State", "#D": "Date" }'

从全局二级索引获取所有匹配项目

要使用全局二级索引搜索，请使用 DynamoDB query 命令。在本示例中，下面介绍了如何使用 weather-global-index 二级索引，获取名为 Portland 的城市在日期 2017-04-13 和 2017-04-14 的天气预报。

运行 DynamoDB query 命令，指定：

  • 表的名称 (--table-name)。

  • 全局二级索引的名称 (--index-name)。

  • 要运行的搜索 (--key-condition-expression)。

  • 在搜索中使用的属性值 (--expression-attribute-values)。

  • 要为匹配项目显示的属性类型 (--select)。

  • 如果您的属性使用 DynamoDB 中的预留关键字，则指定这些属性的别名 (--expression-attribute-names)。

aws dynamodb query \
--table-name Weather \
--index-name weather-global-index \
--key-condition-expression "(City = :city) and (#D between :date1 and :date2)" \
--expression-attribute-values \
  '{ ":city": { "S" : "Portland" }, ":date1": { "S": "2017-04-13" }, ":date2": { "S": "2017-04-14" } }' \
--select SPECIFIC_ATTRIBUTES \
--projection-expression "City, #S, #D, Conditions, Temperatures.HighF" \
--expression-attribute-names '{ "#S": "State", "#D": "Date" }'

步骤 7：清除

为防止在您使用完该示例后一直对您的 AWS 账户收费，应删除表。删除表还将删除全局二级索引。您还应该删除环境。

要删除表，请运行 DynamoDB delete-table 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name)。

aws dynamodb delete-table --table-name Weather

如果命令成功，则会显示有关表的信息，包括值为 TableStatus 的 DELETING。

要确认已成功删除表，请运行 DynamoDB describe-table 命令，在命令中指定表的名称 (--table-name)。

aws dynamodb describe-table --table-name Weather

如果成功删除此表，将显示包含短语 Requested resource not found 的消息。

要删除您的环境，请参阅删除环境。