使用 Z 顺序索引增强您的 DynamoDB 地理定位查询🚀

简而言之：开启我们的旅程，通过自定义 Z 序索引实现来增强 DynamoDB 地理空间查询！探索 Z 地址的计算、查询和结果的微调。虽然性能与 MongoDB Atlas 相当，但维护您自己的 Z 序索引极具挑战性。我们建议使用非 DynamoDB 的现成替代方案。

本文将指导您了解我们在 DynamoDB 上进行的 Z 顺序索引实验，该实验基于 Zack Slayton 在其关于 Z 顺序索引的文章中的出色工作。

在 Amazon DynamoDB 中处理复杂的地理查询时，并没有现成的解决方案。Z 序索引为此问题提供了一种高效而强大的解决方案。它尤其适用于查询地理位置周围的小范围区域。

在深入探讨之前，让我们先来了解一下 Z 序的一些核心概念。

🤖 我们所描述的所有函数的实现都可以在这个 gist上找到。

为您的记录创建 Z 地址 🏷️

实现 Z 顺序索引的第一步是计算记录的 Z 地址。Z 地址是一个代表字段值元组的数字。要计算 Z 地址，只需将记录中每个字段的位交错排列即可。请参阅基础文章中提供的示例，了解具体操作方法。

生成 Z 阶索引后，将其应用于数据集并存储在 DynamoDB 中。SK 即为 Z 阶索引。

有了 Z 地址，现在就可以构建查询来检索数据了。这一步比我们想象的要难得多。

首先，定义要读取的项目范围的最小值和最大值。然后，创建两条记录分别表示该范围的下限和上限。将这些记录转换为 Z 地址，从而构建查询空间。

但是，如果您的查询范围与 Z 阶曲线中的“接缝”相交，则需要使用两个函数来避免搜索空间中的无关区域：isRelevant和zDivide。这些函数有助于缩小搜索空间并最大限度地减少垃圾数据。

您可以在此 gist中找到我们的实现。我们将其作为概念验证 (PoC) 版本，距离生产环境就绪还很远。

我们对算法进行了参数化，以便优化 Z 阶索引的精度以及搜索框之外的数据。

Z 顺序索引的主要局限性在于查询的准确性。这是由于经纬度到索引的转换造成的。

您可以通过调整算法的参数来优化 Z 阶索引的精度。

我们的实现也不包含超过二维的数据，例如，您将无法按时间戳作为索引进行查询。

Z 序索引能够显著提升 DynamoDB 在获取地理数据时的查询效率。通过实施 Z 序索引并利用相关函数zDivide，您可以最大限度地减少垃圾数据，从而优化数据库性能。

我们认为自行管理地理索引既困难又难以维护。如果您的应用场景并非必须自行管理，我们建议您使用现成的解决方案，例如：

结合本文提供的信息以及 Zack Slayton关于 Z 序索引的文章中的基础知识，您现在已经掌握了利用 Z 序索引大幅提升 DynamoDB 查询性能的技能。祝您查询愉快！🚀🎉