如何使用 DynamoDb 为学生/教师/班级建模？

Question

我正在对 DynamoDb 架构进行建模，该架构目前支持三个主要实体：教师、学生和班级。类实体具有以下关系：

• 老师有课
• 学生报名参加课程

我的访问模式是：

1. 查找学生的时段（时段）
2. 查找老师的课时（课时）
3. 按时期获取学生（学生）
4. 按时段获取老师（老师）

如果老师想要获取某个时段的学生列表，则需要执行两次查询（2, 3）。

如果学生想要获取老师的时段列表，他将需要执行多次查询（1 次和 4 次中的几次）。

这是我当前的 dynamodb 模型：

所有这一切都是使用单个表设计并使用相应的 pk 和 sk 来实现的。 我有一些讲座Alex Debrie，但我正在争论这是否适用于非规范化数据（在班级和注册实体中，例如学生和教师姓名）。或者如果可以接受通过多个 id 来保持设计查询。

就要求而言，我假设一个班级最多有50名学生。一位老师可能有1-5节课。我相信可以公平地说，老师或学生很少会更新他们的名字。

注意：我还阅读了以下文章，其中是学生和班级实体的邻接列表：如何使用 DynamoDB (NoSQL) 为学生/班级建模

在我的设计中，任何关于如何管理与学生和老师的班级关系的建议都会受到好评。我觉得我的设计变得过于复杂。

Answer 1

考虑到您的要求和访问模式，让我们探索使用单表方法的更简化的 DynamoDB 架构设计。

实体和访问模式

实体：

1. 老师
2. 学生
3. 班级

访问模式：

1. 为学生查找时段。
2. 找老师上课。
3. 按时期获取学生。
4. 按时段获取老师。

• 分区键（PK）：基于实体类型和唯一标识符的复合键。
• 排序键（SK）：实现高效查询的复合键。

表格结构和示例项目

1. 老师

• PK：

  TEACHER#<TeacherID>

• SK：

  #METADATA

• 属性：

  TeacherName

  、

  OtherTeacherAttributes

2. 学生

• PK：

  STUDENT#<StudentID>

• SK：

  #METADATA

• 属性：

  StudentName

  、

  OtherStudentAttributes

3. 班级

• PK：

  CLASS#<ClassID>

• SK：

  #METADATA

• 属性：

  ClassName

  、

  TeacherID

  、

  Period

4. 报名

• PK：

  STUDENT#<StudentID>

• SK：

  ENROLLMENT#<ClassID>

• 属性：

  ClassID

  、

  TeacherID

  、

  Period

  、

  ClassName

  、

  TeacherName

处理访问模式

1. 查找学生的时段：

   • 查询：

     PK = STUDENT#<StudentID> AND begins_with(SK, 'ENROLLMENT#')

   • 结果： 返回学生的所有注册情况，其中包括班级详细信息。

2. 找老师上课：

   • 查询： 使用以下命令创建全局二级索引 (GSI)：
     • GSI1PK：

       TEACHER#<TeacherID>

     • GSI1SK：

       Period

   • 查询：

     GSI1PK = TEACHER#<TeacherID> AND GSI1SK = <Period>

   • 结果： 返回该老师在指定时间段内的所有课程。

3. 按时段获取学生：

   • 查询： 使用以下命令创建 GSI：
     • GSI2PK：

       CLASS#<ClassID>

     • GSI2SK：

       ENROLLMENT#<StudentID>

   • 查询：

     GSI2PK = CLASS#<ClassID>

   • 结果： 返回该班级注册的所有学生。

4. 按时段获取老师：

   • 查询：

     PK = CLASS#<ClassID> AND SK = #METADATA

   • 结果： 返回班级的教师信息。

示例项目

老师

{
  "PK": "TEACHER#T123",
  "SK": "#METADATA",
  "TeacherName": "Mr. Smith",
  "OtherTeacherAttributes": {...}
}

学生

{
  "PK": "STUDENT#S456",
  "SK": "#METADATA",
  "StudentName": "Alice Johnson",
  "OtherStudentAttributes": {...}
}

班级

{
  "PK": "CLASS#C789",
  "SK": "#METADATA",
  "ClassName": "Math 101",
  "TeacherID": "T123",
  "Period": "2024-07-21T09:00:00Z"
}

报名

{
  "PK": "STUDENT#S456",
  "SK": "ENROLLMENT#C789",
  "ClassID": "C789",
  "TeacherID": "T123",
  "Period": "2024-07-21T09:00:00Z",
  "ClassName": "Math 101",
  "TeacherName": "Mr. Smith"
}

非规范化注意事项

在 DynamoDB 中，非规范化通常有利于减少查询数量。由于教师和学生姓名很少更新，因此在注册记录中复制此信息是可以接受的，并且会提高查询效率。