DynamoDB SDK 는 대부분의 프로그래밍 언어를 제공하며, 이를 사용하여 프로젝트에 필요한 작업을 할 수 있다.

SDK 가 다음 기능을 제공하여 개발자의 코드 양을 엄청나게 줄여준다.

• HTTP(S) 요청 서식 설정 및 요청 파라미터 직렬화.
• 각 요청의 암호화 서명 생성.
• 요청을 DynamoDB 엔드포인트에 전달하고 DynamoDB로부터 응답을 수신.
• 이러한 응답에서 결과 추출.
• 오류 발생 시 기본적 재시도 로직 구현.

AWS SDK는 DynamoDB 작업을 위한 3가지 프로그래밍 인터페이스를 제공한다.

사용 가능한 인터페이스는 사용하는 AWS SDK와 프로그래밍 언어에 따라 달라질 수 있다.

1. Low-Level Interfaces

SDK 는 Low-Level DynamoDB API 요청과 매우 비슷한 메서드를 사용하여, DynamoDB 용 Low-Level 인터페이스를 제공한다.

경우에 따라 문자열에 해당되는 S 또는 숫자에 해당되는 N 같은 Data Type Descriptors 를 사용하여 속성의 데이터 형식을 식별해야 한다.

DynamoDB Low-Level 인터페이스를 구현한 com.amazonaws.services.dynamodbv2.AmazonDynamoDB 클래스를 사용할 수 있다.

2. Document Interfaces

Java, .NET, Node.js, JavaScript 용 AWS SDK 는 Table 과 Index 에서 데이터 CRUD 를 수행할 수 있는 document 인터페이스를 제공한다.

document 인터페이스를 사용하면 Data Type Descriptors 를 사용할 필요가 없다.

이 document 인터페이스를 구현한 com.amazonaws.services.dynamodbv2.document.DynamoDB 클래스를 사용할 수 있다.

DynamoDB 는 Low-Level 클라이언트(AmazonDynamoDB) 의 래퍼 역할을 한다. (Low-Level 인터페이스를 사용하는 것보다 코드가 간결해진다.)

- Music Table 에서 특정 노래를 가져와 노래의 년도를 출력하는 예제)

3. Object Persistence Interfaces

DynamoDB Table 과 Index 의 Item 을 나타내는 객체를 생성해 이 객체들과만 상호 작용하여, 객체 중심 코드를 만들 수 있다.

이를 활용하면, DynamoDB 테이블로 클라이언트 측 클래스를 매핑할 수가 있다.

Object Persistence 인터페이스를 구현한 com.amazonaws.services.dynamodbv2.datamodeling.DynamoDBMapper 클래스를 사용할 수 있다.

DynamoDBMapper 도 Low-Level 클라이언트(AmazonDynamoDB) 의 래퍼 역할을 한다.

이 인터페이스는 Java, .NET 용 AWS SDK 만 제공한다.

DynamoDB Low-Level API 는 실제 DynamoDB 에 요청하는 마지막 단계 인터페이스로, 이 HTTP(S) 요청은 올바른 형식이어야 한다.

• HTTP(S) 요청은 POST 방식이어야 한다.
• Authorization 헤더에는 DynamoDB 가 요청을 인증하는 데 필요한 정보가 포함되어야 한다.
• X-Amz-Target 헤더에는 DynamoDB 작업의 이름(GetItem, PutItem 등...) 이 포함되어야 한다.
• 요청 본문은 JSON 형식이어야 한다.

응답도 JSON 형식으로 반환된다.

DynamoDB 가 요청을 처리할 수 없는 경우, HTTP 오류 코드와 메시지를 반환하므로 오류 처리를 해주면 된다.

이런 요청과 응답 모두 AWS SDK 가 구성하므로 개발자는 어플리케이션 로직에만 집중하면 된다.

Pets Table 에서 특정 키의 Item 을 GetItem 으로 읽어오는 요청 예)

Data Type Descriptors

요청/응답 JSON 데이터에는 각 Attribute 의 데이터 타입 서술자(Data Type Descriptors) 를 포함시켜야 한다.

String (S), Number (N), Binary (B), Boolean (BOOL), Null (NULL), Map (M), List (L), String Set (SS), Number Set (NS), Binary Set (BS)

특히, JSON 으로 요청할 때 int, long, double 같은 숫자 형식은 DynamoDB 의 데이터 타입에 정확히 매핑하기 위해 숫자값을 문자열로 변환해야 한다.

binary 데이터를 DynamoDB 로 보내려면 Base64 형식으로 인코딩해야 한다. (DynamoDB 는 요청을 받아 Base64 를 다시 binary 로 디코딩한다.)

데이터 쓰기

SQL 의 INSERT INTO 와 같은 역할이다.

Item 을 추가하려면 PutItem 작업에 위와 같은 파라미터를 전달한다.

복수의 데이터를 BatchWriteItem 작업으로 한번에 추가하는 것도 가능하다.

• TableName – 데이터를 추가할 Table 이름.
• Item - Primary Key 이외의 Attribute 는 데이터 타입과 함께 자동 생성된다.

데이터 읽기

단일 Item 을 읽기 위해 GetItem 작업에 Table 이름과 Primary Key 를 전달한다.

기본적으로 해당 Item 의 모든 Attributes 를 가져오지만 ProjectionExpression 파라미터로 특정 Attributes 만 반환할 수 있다.

Query 작업으로 조건을 지정하여 여러 Item 을 읽을 수도 있다.

KeyConditionExpression 에 Primary key 를 지정하고 (sort key 에 범위 지정 가능),

ExpressionAttributeValues 는 Expression 파라미터들에 바인드 변수를 사용하여 값을 전달한다.

FilterExpression 으로 조건을 지정하여 일부 Items 을 결과에서 제거할 수 있다.

Scan 작업으로 Table 의 전에 Item 을 읽거나 ProjectionExpression 에 Attribute 는 지정하여, 결과에서 제외시킬 수 있다.

Index 에 대하여 Query 나 Scan 을 할 경우에는 IndexName 파라미터만 추가하면 된다.

데이터 수정

위와 같이 UpdateItem 작업에 파라미터를 전달하여 단일 Attribute 를 수정할 수 있다.

UpdateItem 은 개별 Attribute 를 교체하는 것이 아니라 Item 전체를 교체한다.

해당하는 Primary key 가 존재하면 Attribute 를 업데이트 하고, 존재하지 않으면 이 Item 을 추가한다.

ConditionExpression 에 조건을 설정하여 true 일 때만 수정을 수행하도록 할 수도 있다.

또 Number 데이터 타입의 Attribute 에서 숫자 증감도 지원한다.

위 예에서 ReturnValues 파라미터의 UPDATED_NEW 는 업데이트된 Attribute 의 새 값을 반환한다.

데이터 삭제

DeleteItem 작업에 TableName 과 Primary key 를 지정하면 해당 데이터를 삭제한다.

ConditionExpression 에 조건을 설정하여 true 일 때만 삭제를 수행하도록 할 수도 있다.

복수의 Items 를 동시에 삭제하는 BatchWriteItem 작업을 지원한다.

Table 생성

SQL 의 CREATE TABLE 과 같은 역할이다.

Table 을 생성하려면 다음 파라미터를 CreateTable 작업에 전달해야 한다.

• TableName – Table 이름.
• KeySchema – Primary Key 에 사용되는 Attribute.
• AttributeDefinitions – Primary Key 의 데이터 형식.
• ProvisionedThroughput – RCU / WCU 설정.

Table 읽기/삭제

DescribeTable 작업에 TableName 을 전달하여 위처럼 Table 정보를 읽어올 수 있다.

DeleteTable 작업에 TableName 을 전달하여 Table 을 삭제할 수 있다.

Table 수정

UpdateTable 작업으로 Secondary Index 를 추가할 수도 있다.

• TableName – Index 가 연동될 Table 이름.
• AttributeDefinitions – Index 와 데이터 형식.
• GlobalSecondaryIndexUpdates – 생성하려는 Index 의 세부 사항.
• IndexName – Index 이름.
• KeySchema – Index Primary Key 에 사용되는 Attribute.
• Projection – Table 에서 Index 로 복사될 Attribute.
• ProvisionedThroughput – Index 의 RCU / WCU 설정

DynamoDB 는 데이터를 파티션에 저장한다. 파티션은 SSD(Solid State Drive) 에 저장되는 테이블용 스토리지이다.

DynamoDB 는 기존 파티션이 한도를 초과하거나, Table 의 프로비저닝된 처리량 설정이 늘어나는 경우 자동으로 추가 파티션을 할당한다.

파티션 관리는 백그라운드에서 자동으로 이루어지므로 어플리케이션에는 표시되지 않는다.

DynamoDB 의 GSI(Global secondary index) 도 파티션으로 구성되며, 기본 테이블의 데이터와 별도로 저장된다.

Data Distribution 

• Partition key
  Table 이 Primary Key 로 Partition key 만 가질 경우, Partition key 값을 기준으로 각 Item 을 저장하고 검색한다.
  DynamoDB 는 해시 함수로 이 Partiiton key 값을 처리하여 저장할 파티션을 결정한다.
  DynamoDB 는 파티션 수와 상관없이 Item 을 Table 의 파티션에 균일하게 분배하는 데 최적화되어 있다. 
  Table 의 Items 수에 비해 많은 수의 고유 값을 가질 수 있는 Attribute 를 Partition key 로 선택할 것을 권장한다.
  
  
• Partition key & sort key
  Table 이 Partition key & sort key 를 가질 경우, Partition key 방식과 동일하게 파티션 키의 해시 값을 계산하지만, 
  Partition key 값이 동일한 모든 Items 를 sort key 값을 기준으로 정렬하여 물리적으로 인접하게 저장한다.
  Query 작업으로 Partition key 만 지정하면 해당하는 모든 Partition key 값을 가진 item 목록을 sort key 기준 오름차순으로 반환한다. (내림차순 요청 가능)
  sort key 에 조건을 적용하면 결과의 일부만 읽을 수도 있다.