Diferencias entre una base de datos relacional (SQL) y DynamoDB al administrar índices

Los índices permiten obtener acceso a patrones de consulta alternativos y agilizar las consultas. En esta sección se compara y contrasta la creación y el uso de índices entre SQL y Amazon DynamoDB.

Tanto si está utilizando una base de datos relacional o DynamoDB, la creación de índices debe realizarse con cautela. Cada vez que se produce una escritura en una tabla, es preciso actualizar todos los índices de esa tabla. En un entorno con uso intensivo de escrituras y grandes tablas, esto puede consumir gran cantidad de recursos del sistema. Esto no es motivo de preocupación en entornos de solo lectura o principalmente de lectura. Sin embargo, hay que asegurarse de que la aplicación utilice los índices realmente, de tal forma que estos no se limiten a consumir espacio.

Diferencias entre una base de datos relacional (SQL) y DynamoDB al crear un índice

Compare la instrucción CREATE INDEX en SQL con la operación UpdateTable en Amazon DynamoDB.

Creación de un índice con SQL

En las bases de datos relacionales, los índices son estructuras de datos que permiten realizar consultas rápidas en diferentes columnas de una tabla. Puede usar la instrucción CREATE INDEX de SQL para agregar un índice a una tabla existente y especificar las columnas que se van a indexar. Una vez que se ha creado el índice, puede consultar los datos de la tabla como de costumbre, si bien ahora la base de datos podrá utilizar el índice para encontrar rápidamente las filas especificadas de la tabla, en lugar de tener que examinar la tabla completa.

Después de crear un índice, la base de datos lo mantiene automáticamente. Cada vez que se modifica algún dato de la tabla, el índice se modifica automáticamente para reflejar los cambios de la tabla.

En MySQL, se crearía un índice como se indica a continuación.

CREATE INDEX GenreAndPriceIndex
ON Music (genre, price);

Creación de un índice en DynamoDB

En DynamoDB puede crear y usar un índice secundario con fines semejantes.

Los índices de DynamoDB son diferentes de sus homólogos relacionales. Al crear un índice secundario, hay que especificar sus atributos de clave: una clave de partición y una clave de ordenación. Una vez creado el índice secundario, puede utilizar las operaciones Query o Scan para consultarlo o examinarlo, respectivamente, como si se tratase de una tabla. DynamoDB no tiene un optimizador de consultas, de modo que el índice secundario solamente se utiliza cuando se utilizan las operaciones Query o Scan con él.

DynamoDB admite dos tipos distintos de índices:

DynamoDB se asegura de que los datos de un índice secundario presenten consistencia final con la tabla a la que pertenece. Puede solicitar operaciones Query o Scan de consistencia alta en una tabla o un índice. No obstante, los índices secundarios globales solo admiten la consistencia final.

Puede agregar un índice secundario global a una tabla existente; para ello, utilice la operación UpdateTable y especifique GlobalSecondaryIndexUpdates.

{
    TableName: "Music",
    AttributeDefinitions:[
        {AttributeName: "Genre", AttributeType: "S"},
        {AttributeName: "Price", AttributeType: "N"}
    ],
    GlobalSecondaryIndexUpdates: [
        {
            Create: {
                IndexName: "GenreAndPriceIndex",
                KeySchema: [
                    {AttributeName: "Genre", KeyType: "HASH"}, //Partition key
                    {AttributeName: "Price", KeyType: "RANGE"}, //Sort key
                ],
                Projection: {
                    "ProjectionType": "ALL"
                },
                ProvisionedThroughput: {                                // Only specified if using provisioned mode
                    "ReadCapacityUnits": 1,"WriteCapacityUnits": 1
                }
            }
        }
    ]
}

Debe proporcionar los siguientes parámetros a UpdateTable:

Parte de esta operación implica reponer datos de la tabla en el nuevo índice. Durante la reposición, la tabla permanece disponible. Sin embargo, el índice no está preparado hasta que el atributo Backfilling cambia de true a false. Puede utilizar la operación DescribeTable para ver este atributo.

Diferencias entre una base de datos relacional (SQL) y DynamoDB al consultar y analizar un índice

Compare la realización de consultas y análisis de un índice mediante la instrucción SELECT de SQL con las operaciones Query y Scan en Amazon DynamoDB.

Consulta y análisis de un índice con SQL

En una base de datos relacional, no se trabajar directamente con los índices. En lugar de ello, se consultan las tablas mediante instrucciones SELECT y el optimizador de consultas utiliza los índices, si los hay.

Un optimizador de consultas es un componente del sistema de administración de bases de datos relacionales (RDBMS) que se encarga de evaluar los índices disponibles y determinar si se pueden utilizar para agilizar consultas. Si los índices pueden utilizarse para agilizar una consulta, el RDBMS obtiene acceso al índice en primer lugar y, a continuación, lo utiliza para localizar los datos en la tabla.

A continuación se muestran algunas instrucciones SQL en las que se puede utilizar GenreAndPriceIndex para mejorar el rendimiento. Damos por hecho que la tabla Music contiene suficientes datos para que el optimizador de consultas decida utilizar el índice en lugar de examinar la tabla completa.

/* All of the rock songs */

SELECT * FROM Music
WHERE Genre = 'Rock';

/* All of the cheap country songs */

SELECT Artist, SongTitle, Price FROM Music
WHERE Genre = 'Country' AND Price < 0.50;

Consulta y análisis de un índice en DynamoDB

En DynamoDB, se llevan a cabo las operaciones Query y Scan que consultan el índice directamente, de la misma manera en la que se haría en una tabla. Puede utilizar la API de DynamoDB o PartiQL (un lenguaje de consulta compatible con SQL) para consultar o analizar el índice. Debe especificar tanto TableName como IndexName.

A continuación se muestran algunas consultas sobre GenreAndPriceIndex en DynamoDB. El esquema de claves de este índice consta de Genre y Price.

DynamoDB API

// All of the rock songs

{
    TableName: "Music",
    IndexName: "GenreAndPriceIndex",
    KeyConditionExpression: "Genre = :genre",
    ExpressionAttributeValues: {
        ":genre": "Rock"
    },
};

En este ejemplo se utiliza una expresión ProjectionExpression para indicar que solamente deseamos que aparezcan en los resultados algunos de los atributos y no todos ellos.

// All of the cheap country songs

{
    TableName: "Music",
    IndexName: "GenreAndPriceIndex",
    KeyConditionExpression: "Genre = :genre and Price < :price",
    ExpressionAttributeValues: {
        ":genre": "Country",
        ":price": 0.50
    },
    ProjectionExpression: "Artist, SongTitle, Price"
};

A continuación se muestra un examen de GenreAndPriceIndex.

// Return all of the data in the index

{
    TableName:  "Music",
    IndexName: "GenreAndPriceIndex"
}

PartiQL for DynamoDB

Con PartiQL, se utiliza la instrucción Select de PartiQL para hacer consultas y análisis en el índice.

// All of the rock songs

SELECT * 
FROM Music.GenreAndPriceIndex
WHERE Genre = 'Rock'

// All of the cheap country songs

SELECT * 
FROM Music.GenreAndPriceIndex
WHERE Genre = 'Rock' AND Price < 0.50

A continuación se muestra un examen de GenreAndPriceIndex.

// Return all of the data in the index

SELECT *
FROM Music.GenreAndPriceIndex

nota

Para obtener ejemplos de código en los que se utiliza Select, consulte Instrucciones de selección de PartiQL para DynamoDB.