洛基一早搭車前往大師家，看看手錶，還有 10 分鐘才到約定時間，於是他提前下車，散步過去。

地球的樣子跟他的母星沒有差太多，但天空更明亮一些，也更溫暖一點。

昨天聽完 DynamoDB 的介紹，他知道這是一個完全不同於他過去經驗的資料庫，也許他過去的經驗完全都派不上用場，一方面對於能向大師學習這門技術感到興奮，但也擔心自己真的有辦法在一個月內學會它。

「來都來了」這是他到地球後學到的一句話，對於遇到的狀況就去接受它。他覺得這樣想很好。

到門口剩一分鐘，他默默在心裡倒數計時，在最後一秒時按下門鈴。

筷子遊戲

進到茶室，洛基發現他的桌上有個白色陶磁圓筒，裡面有幾支竹筷。

「我們今天先從這個筷子小遊戲開始。」大師微笑地說。

在洛基坐定之後，諾斯克大師幫他倒了一杯茶，「今天是薄荷茶，這種天氣來一點，非常消暑氣。」

洛基邊喝茶邊盯著筷子，想著這會是怎麼樣的遊戲?

「遊戲非常簡單，圓筒中有9支竹筷，等等 Hippo 會隨機說出一顏色，你要找到筷身中寫有那個顏色的筷子。不過有一個限制，一次只有一支筷子能離開圓筒，這樣有沒有問題?」

「報告沒有問題!」洛基軍人式的反射回應。

於是遊戲開始，Hippo 喊出第一個顏色是「紅色」。

圓筒筒身不大，所以洛基只能一支一支抽出來看，抽到第3支後，剛好是紅色。Hippo 回答:「使用時間3秒」

「黑色」，語音一落，洛基樂於挑戰的本性被點醒，加速抽換筷子，不過有時會重複抽到，因此用了 10 次才抽到。這次花了 8 秒的時間。

「紫色」，這次洛基學到經驗，把抽過的筷子用另一個手指扣住，另一手抽新的筷子，這次花了 5 秒。

又試了幾次，有第一次就抽中的，也有運氣不好幾乎快抽完才抽中，不過經過他的優化，後來都在 6 秒內完成。

大師說:「邊玩邊優化，進步的很快，時間控制得不錯。」

洛基面對稱讚一向不知道該怎麼回應，只能硬硬地回答:「謝謝大師」。

「那麼我們就進入下一關」大師將圓筒收回，拿出一個一樣的白色磁筒，只是這次的筷子不一樣，露出瓶身之外的筷頭都上了不同的顏色。

Hippo 喊出「黃色」，洛基帶著疑惑地抽出黃色筷頭的筷子，果然筷身上寫著「黃色」。

「使用時間1秒」。

接下來幾次都一樣，筷頭上的顏色與筷身上寫的文字顏色是一致的，所以洛基都可以一次就取出正確的筷子，使用的時間都是1秒。

大師說:「第一次你做了一些優化，但速度時快時慢。第二次卻怎麼樣都是一秒，你覺得原因是什麼?」

洛基回答:「因為我看到筷子上面的顏色就知道要選哪一個了，不需要把它抽出來檢查文字，所以一次就可以知道。」

大師說:「沒錯，我們只需要知道上面的顏色，不用管下面的內容。這個顏色就相當於 DynamoDB 的主鍵，主鍵對於 DynamoDB 這樣的 key-value 的資料庫，就是我們用來找 value 的 key，而且因為 key 不能重複，就像每個顏色都不一樣，所以你可以一次就找到對的資料，速度也因此變得很快而且固定。」

雙色版的進階筷子遊戲

「接下來讓我們來進行第三個筷子遊戲」只見大師拿出另一組白色磁筒，這次的筷子又不同，有別於前一組的筷頭是單色，這次的筷頭有上下雙層顏色，數量也比較多，但上層的顏色只有紅、綠、藍 3 種，下層的顏色則和之前一樣有9種。

「這次的規則有點不同，如果 Hippo 指定的是雙色，你還是只能一次抽出一支，但如果指定的是單色，你可以把所有同顏色的一次抽於來再找目標。」

Hippo 說「紅綠」，洛基一樣馬上抽出來。

「綠色，編號3」，洛基將所有的綠色抽出來，在一支「綠黃」的筷子上找到上面寫「綠黃 No 3」。

「藍色，編號8」，洛基一樣將所有的藍色抽出來，在一支「藍黑」的筷子上找到「藍黃 No 8」。

這時洛基忽然想到一件事，覺得很有可能是這樣的設計。

「紅色，編號7」，這時洛基直接將紅紫色那支抽出來，果然上面是寫著「紅紫 No 7」。

大師讚許地看著洛基:「看起來你已經抓到遊戲的重點了。」

洛基回答:「顏色的有序性。紅橙黃綠藍靛紫是一般的定序，也就是分別對應1到7，而黑色是8號，那白色就是9號了，因此我可以透過第二個顏色的序號找到正確的目標。」

諾斯克跟洛基說:「你的觀察力非常敏銳，你的網狀思考也已經打開了。的確雙色版的筷子遊戲的重點就在於第二個顏色是經過排序的，透過這樣的順序可以加速我們處理資料。」

大師將筒子收回，「遊戲到這裡結束，接下來讓我們回到 DynamoDB 吧。」

兩種類型的主鍵

「主鍵在 DynamoDB 中有兩種型態，一種是單一主鍵，另一種叫複合主鍵。就像我們的筷子有單色版與雙色版一樣。」

「單一主鍵只有使用到 Partition key，為什麼叫 Partition key 我們稍後會再解釋。而複合主鍵則是 Partition Key 加上 Sort Key。」

大師接著詳細說明 Partition Key 是什麼。原來 DynamoDB 和關聯式資料庫有一個本質上的差異，就是 DynamoDB 是分散式的資料庫。分散式資料庫之所以出現的契機，在於人們需要處理超大資料量以及高速的寫入吞吐量，而這些都是以查詢見長的關聯式資料庫容易出現的瓶頸，只要資料量一多，查詢反應速度就會跟著受影響，而這個背後的癥結點，就是 Join 付出的昂貴效能代價。

DynamoDB 使用 Key-Value 的資料模型，最基礎的方式，就是單一主鍵──使用 Partition key。這個 key 會經過雜湊函數（hash function）計算，決定資料要存放在哪個分區（partition）。就像星際聯盟的郵政系統，每個星球都有獨特的編碼，所有寄往同一個星球的信件都會被送到該星球的轉運站。這個方法解決了儲存巨大資料量的問題，資料可以水平擴展到多個節點。

「要特別注意，」大師強調，「所有具有相同 Partition key 值的資料，一定會被存放在同一個物理分區中。就像剛才遊戲中，所有紅色（上層）的筷子都在同一批，所有綠色的在另一批。但是，看起來相似的 Partition key 值，例如 'USER#001' 和 'USER#002'，會被雜湊函數分散到不同的分區，這樣才能避免熱點（hot partition）的問題。」

至於複合主鍵，就像我們的雙色筷子遊戲。上層顏色（Partition key）決定筷子在哪一批，下層顏色（Sort key）決定在這批中的順序。在 DynamoDB 中，所有具有相同 Partition key 的項目會在同一分區，並按照 Sort key 排序存放。

「舉個實際例子，」大師在白板上畫圖，「如果 Partition key 是 'B-613'（星球編號），Sort key 是 '2024-03-15#DEV-001'（日期和活動編號），那麼所有 B-613 星球的活動都會在同一個分區，並按日期順序排列。這就是為什麼 Sort key 又稱為 Range key——它讓你能在一個分區內進行範圍查詢，例如查詢三月份的所有活動。」

「也因為這樣的性質，所以昨天我們在建立資料表時，無論如何都需要事先定義一個 Key 來存放的原因在此。」諾斯克大師作了一個小結。

理解主鍵與資料的獨立性

「接下來我要講的東西不難理解，但是卻是許多人在學習或是應用上的盲點，看待主鍵要當成它代表一組資料的位置，而不是資料本身。」大師嚴肅地說。

在 DynamoDB 的世界，資料處理都可以分解兩個步驟，首先依主鍵位置查詢那筆或那群資料，再來對資料進行各種操作。

就像有顏色的筷子一樣，我們不知道筷身寫什麼，我們只需要依照筷頭的顏色抽出來就好。在查詢的這個層級，是完全不關心資料本身是什麼樣的內容，它只關心能否找到主鍵。

也因此找到該筆資料後，你要對資料內容作什麼樣的異動都沒有關係，增加、刪減欄位，或是變更內容，主鍵完全不在乎這些事，也不會受到影響。

「也許用 SQL 來對比會更清晰」大師在螢幕中輸入了一個 SQL 指令。

SELECT * FROM  IntergalacticEvents WHERE maxParticipants >= 100;

「在 SQL 的世界中，當 maxParticipants 這個資料的值一旦變動，查詢的結果就會不同。但是在 DynamoDB 的世界中，你某個欄位值無論如何變動，都不會影響到查詢的結果，因為資料是資料，主鍵是主鍵。除非你要為這個會變動的欄位特別設計一個查詢——那就是 GSI（全域次要索引）的用途，但那是後面的課程。」

「讓我舉個實際的例子，」大師在白板上畫圖，「假設我們用軍艦編號 'ROSE-BATTLESHIP-001' 作為主鍵：

主鍵層：ROSE-BATTLESHIP-001 → 指向資料位置
資料層：{
  shipCode: "ROSE-BATTLESHIP-001",  // 注意：這裡要重複存一次
  shipName: "玫瑰號",
  captain: "洛基",
  status: "Active"
}

你可能會想：主鍵已經有軍艦編號了，為什麼資料中還要存一次？」

洛基點頭：「對啊，這不是重複了嗎？」

「這就是關鍵！」大師強調，「主鍵是用來『找到』資料的地址，而資料欄位是你『找到後要使用』的內容。如果你不在資料層存放 shipCode，當你取得資料後，你就無法在應用程式中使用這個編號。更重要的是，如果未來你需要更新顯示格式——例如把 'ROSE-BATTLESHIP-001' 改成簡碼 'RB-001'——你可以更新資料欄位，但主鍵永遠不變。」

「所以主鍵一旦建立就不能修改？」洛基問道。

「完全正確！在 DynamoDB 中，要『修改』主鍵的唯一方法是刪除舊項目、建立新項目。這也是為什麼主鍵設計如此重要——它是永恆的身份證。」

洛基筆記抄錄的滿滿的，抬頭問大師:「所以我可以在心裡想成主鍵和資料互相看不到對方，將他們分別開來，key 是 key，data 是 data?」

「這樣想很好，可以幫助你不會走錯路。」大師滿意地點頭。

「主鍵是靈魂的想法 Hippo 也許會跟你說至關重要，但我會說，那就是一切開始的地方。」