在亚马逊 DynamoDB 中处理 JSON 数据

Amazon DynamoDB 允许您将 JSON 对象存储到属性中，并对这些对象执行许多操作，包括筛选、更新和删除。这是一项非常强大的功能，因为它允许应用程序将对象（JSON 数据、数组）直接存储到 DynamoDB 表中，并且仍然能够在数据库操作中使用这些对象中的嵌套属性。在这篇文章中，我们将探讨您可以在 DynamoDB 中使用 JSON 对象做的一些事情。

正在安装 DynamoDB 外壳 (ddbsh)

你可以使用自制软件安装适用于 Mac 的 Dynamo DB shell (ddbsh )，也可以使用 github 上提供的预建二进制文件安装 Ubuntu。请参阅 “使用预建二进制文件” 部分。

解决方案概述

我们使用 DynamoDB 外壳 ( ddbsh ) 来说明这些功能。要了解更多信息，请参阅使用 DynamoDB Shell 查询数据，这是亚马逊 DynamoDB 的命令行界面。 ddbsh 的目标之一是为 D ynamoDB 的新手提供一个简单直观的环境，让他们开始运行熟悉的类似 SQL 的命令。

ddbsh 中的查询语言源自 SQL，具有特定于 D ynamoDB 的扩展名。

在这篇文章中，我们使用了一个简单的 DynamoDB 表来跟踪有关快餐订单的信息。以下代码是订单示例：

{ ono: 12, ino: 1, details: { entree: “burger”, sides: [ “fries”, “soda” ]}, status: “WIP” }

已完成的订单如下所示：

{ ono: 15, ino: 1, details: { entree: “salad”, sides: [ “apple”, “water” ]}, status: “DONE” }

包含三件商品的订单如下所示：

{ ono: 14, ino: 1, details: { entree: “salad”, sides: [ “apple”, “water” ]}, status: “WIP” }
{ ono: 14, ino: 2, details: { entree: “BLT sw”, sides: [ “water” ]}, status: “WIP” }

在以下部分中，我们将介绍如何创建表并插入一些示例数据、查询数据、更新项目以及添加和删除属性。我们还将讨论如何将 SQL 转换为来自应用程序的一组 API 调用。

先决条件

要开始使用，你需要安装 DynamoDB 外壳。有关更多信息，请参阅使用 DynamoDB Shell 查询数据，这是亚马逊 DynamoDB 的命令行界面。

准备好你的数据

使用以下代码创建 DynamoDB 表：

us-east-1> CREATE TABLE ORDERS ( ono number, ino number ) PRIMARY KEY (ono hash, ino range);
CREATE
us-east-1>

接下来，使用以下代码将这四行填充到 DynamoDB 中：

us-east-1> insert into ORDERS (ono, ino, details, status)
values (12, 1, {entree: "burger", sides: ["fries", "soda"]}, "WIP"),
(14, 1, {entree: "salad", sides: ["apple", "water"]}, "WIP"),
(14, 2, {entree: "BLT sw", sides: ["water"]}, "WIP"),
(15, 1, {entree: "salad", sides: ["apple", "water"]}, "DONE");
INSERT
INSERT
INSERT
INSERT
us-east-1> select * from ORDERS;
{details: {entree:salad, sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
{details: {entree:"BLT sw", sides:[water]}, ino: 2, ono: 14, status: WIP}
{details: {entree:burger, sides:[fries, soda]}, ino: 1, ono: 12, status: WIP}
{details: {entree:salad, sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 15, status: DONE}
us-east-1>

现在，您可以开始查询数据了。

查询您的数据

您可以通过运行以下查询来找到顺序 14 中的第一项：

us-east-1> select * from ORDERS where ono = 14 and ino = 1;
{details: {entree:salad, sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

您还可以执行其他查询，例如查找所有包含水面但尚未完成的订单行：

us-east-1> select * from ORDERS where status != "DONE" and contains(details.sides, "water");
{details: {entree:salad, sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
{details: {entree:"BLT sw", sides:[water]}, ino: 2, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

在这里，DynamoDB 解压缩 JSON 对象（ 详情 ），找到了名为 s id es 的属性，并查看了该数组中是否有包含水的属性。

在以下查询中，一份薯条订单已准备就绪，我们想知道应该将其发送到哪个订单：

us-east-1> select ono, ino from ORDERS where contains(details.sides, "fries") and status = "WIP";
{ino: 1, ono: 12}
us-east-1>

同样，如果汉堡准备好了，我们可以决定应该将其附在哪个订单上：

us-east-1> select ono, ino from ORDERS where details.entree = "burger" and status = "WIP";
{ino: 1, ono: 12}
us-east-1>

更新物品

您也可以使用 DynamoDB 外壳更新这些订单。例如，下单 14（商品 1）的客户改变了主意，想要的是苏打水而不是水：

us-east-1> select * from ORDERS where ono = 14 and ino = 1;
{details: {entree:salad, sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

us-east-1> update ORDERS set details.sides[1] = "soda" where ono = 14 and ino = 1;
UPDATE (0 read, 1 modified, 0 ccf)
us-east-1>

us-east-1> select * from ORDERS where ono = 14 and ino = 1;
{details: {entree:salad, sides:[apple, soda]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

观察到更新按索引引用数组 details.sid es 中的项目。第二项（索引 1）在此处更新。

向嵌入式对象添加属性和删除嵌入式对象的属性

如果客户有特殊要求，您可以将其添加到订单中：

us-east-1> update ORDERS set details.notes = "extra dressing" where ono = 14 and ino = 1;
UPDATE (0 read, 1 modified, 0 ccf)
us-east-1> select * from ORDERS where ono = 14;
{details: {entree:salad, notes:"extra dressing", sides:[apple, water]}, ino: 1, ono: 14, status: WIP}
{details: {entree:"BLT sw", sides:[water]}, ino: 2, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

如果订购 BLT 三明治的顾客认为他们毕竟不想要水，我们可以使用以下代码：

us-east-1> update ORDERS remove details.sides where ono = 14 and ino = 2;
UPDATE (0 read, 1 modified, 0 ccf)
us-east-1> select * from ORDERS where ono = 14 and ino = 2;
{details: {entree:"BLT sw"}, ino: 2, ono: 14, status: WIP}
us-east-1>

将 SQL 转换为 DynamoDB API

在使用 DynamoDB 编写应用程序时，使用 SQL 快速创建要执行的操作原型很有用，但随后可能需要将其转换为来自应用程序的一组 API 调用。 ddhsh 可以帮助你了解如何使用 EXPLAIN 命令对前面显示的 UPDATE 语句进行编码：

us-east-1> explain update ORDERS set details.sides[1] = "soda" where ono = 14 and ino = 1;
UpdateItem({
   "TableName":   "ORDERS",
   "Key":   {
      "ino":   {
         "N":   "1"
      },
      "ono":   {
         "N":   "14"
      }
   },
   "UpdateExpression":   "SET #aTaa1.#aTaa2[1] = :vTaa1",
   "ConditionExpression":   "attribute_exists(#aTaa3)",
   "ExpressionAttributeNames":   {
      "#aTaa1":   "details",
      "#aTaa2":   "sides",
      "#aTaa3":   "ono"
   },
   "ExpressionAttributeValues":   {
      ":vTaa1":   {
         "S":   "soda"
      }
   }
})
us-east-1>

EXPLAIN 表明，查询（具有完整的主键 on o 和 ino ）可以表示为 updateItem () API 调用。指定了表名和密钥。更新表达式的编码方式如下：

"UpdateExpression":   "SET #aTaa1.#aTaa2[1] = :vTaa1"

这样做是为了处理您的架构中可能存在的任何保留字。通过使用占位符替换属性名称，您可以安全地执行此更新。 在这里， ddbsh 将细节更改为 #aTaa1 并将侧面更改为 #aTaa2。 该值（ 苏打 ）已替换为占位符 : vtaA1。 由于 DynamoDB updateItem () 将在项目尚不存在的情况下插入该项目，因此 ddbsh 会发出一个勾号，其中 #aTaa3 是属性 ono 的占位符：

"ConditionExpression": "attribute_exists(#aTaa3)"

因为键条件提供了完整的主键，所以如果存在匹配该主键的项目，则项目中将存在 ono 属性。

以下代码是将请求转换为 API 调用的另一个示例：

us-east-1> explain update ORDERS remove details.sides where ono = 14 and ino = 2;
UpdateItem({
   "TableName":   "ORDERS",
   "Key":   {
      "ino":   {
         "N":   "2"
      },
      "ono":   {
         "N":   "14"
      }
   },
   "UpdateExpression":   "REMOVE #aeba1.#aeba2",
   "ConditionExpression":   "attribute_exists(#aeba3)",
   "ExpressionAttributeNames":   {
      "#aeba1":   "details",
      "#aeba2":   "sides",
      "#aeba3":   "ono"
   }
})
us-east-1>

清理

完成实验后，请记住删除您可能创建的所有表格，以避免产生费用。你可以使用 ddbsh 中的 DROP TABL E 来执行此操作：

us-east-1> drop table ORDERS;
DROP
us-east-1>

结论

DynamoDB 允许您将 JSON 数据存储到属性中。然后，您可以查询数据并对 JSON 对象内的属性执行限制和修改。

我们从客户和潜在客户那里听说，他们需要能够帮助他们学习 DynamoDB API 的资源。我们正在尝试一些解决方案，例如我们在本文中演示的 ddbsh 中的 EXPLAIN 命令。如果您对此工具提供反馈，我们将不胜感激。我们可以在 ddbsh 中添加什么来使您更容易使用 DynamoDB？

最后，如果您希望在 ddbsh 中实现某些特定功能或功能，请输入支持请求或直接发送电子邮件至 amrithie (at) amazon.com 告知我们。

作者简介

Amrith Kumar 是亚马逊网络服务的高级首席工程师，在亚马逊 DynamoDB 上工作。