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MongoDB使用索引的功能和操作是什么

发布时间:2023-09-19 15:50:26 所属栏目:系统 来源:
导读:在这篇文章中,我们来学习一下“MongoDB使用索引的作用和操作是什么”的相关知识,下文有详细的讲解,易于大家学习和理解,有需要的朋友可以借鉴参考,下面就请大家跟着小编的思路一起来学习一下吧。
在这篇文章中,我们来学习一下“MongoDB使用索引的作用和操作是什么”的相关知识,下文有详细的讲解,易于大家学习和理解,有需要的朋友可以借鉴参考,下面就请大家跟着小编的思路一起来学习一下吧。
 
mongodb 索引使用
 
作用
 
索引通常能够极大的提高查询。
 
索引是一种数据结构,他搜集一个集合中文档特定字段的值。
 
B-Tree索引来实现。
 
创建索引
 
db.collection.createIndex(keys, options)
 
keys
 
keys由文档字段和索引类型组成。如{"name":1}
 
key 表示字段 value 1,-1  1表示升序,-1降序
 
options
 
options 创建索引的选项。
 
参数 类型 描述
 
background boolean 创建索引在后台运行,不会阻止其他对数据库操作
 
unique boolean 创建唯一索引,文档的值不会重复
 
name string 索引名称,默认是:字段名_排序类型 开始排序
 
sparse boolean 过滤掉null,不存在的字段
 
查看索引
 
 db.collection.getIndexes()
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "_id" : 1
 
  },
 
  "name" : "_id_",
 
  "ns" : "leyue.userdatas"
 
 },
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "name" : 1 //索引字段
 
  },
 
  "name" : "name_1", //索引名称
 
  "ns" : "leyue.userdatas"
 
 }
 
删除索引
 
    db.collection.dropIndex(index) 删除指定的索引。
 
    db.collection.dropIndexes() 删除除了_id 以外的所有索引。
 
index 是字符串 表示按照索引名称 name 删除字段。
 
index 是{字段名称:1} 表示按照key 删除索引。
 
创建/查看/删除 示例
 
查看数据
 
  db.userdatas.find()
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e412"), "name" : "u3", "age" : 32 }
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e411"), "name" : "u4", "age" : 30, "score" : [ 7, 4, 2, 0 ] }
 
{ "_id" : ObjectId("597fcc0f411f2b2fd30d0b3f"), "age" : 20, "score" : [ 7, 4, 2, 0, 10, 9, 8, 7 ], "name" : "lihao" }
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e413"), "name" : "u2", "age" : 33, "wendang" : { "yw" : 80, "xw" : 90 } }
 
{ "_id" : ObjectId("5983f5c88eec53fbcd56a7ca"), "date" : ISODate("2017-08-04T04:19:20.693Z") }
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e40e"), "name" : "u1", "age" : 26, "address" : "中国砀山" }
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e40f"), "name" : "u1", "age" : 37, "score" : [ 10, 203, 12, 43, 56, 22 ] }
 
{ "_id" : ObjectId("597f357a09c84cf58880e410"), "name" : "u5", "age" : 78, "address" : "china beijing chaoyang" }
 
给字段name 创建索引
 
 // 创建索引
 
 db.userdatas.createIndex({"name":1})
 
 {
 
  "createdCollectionAutomatically" : false,
 
  "numIndexesBefore" : 1,
 
  "numIndexesAfter" : 2,
 
  "ok" : 1
 
 }
 
 
 // 查看索引
 
 db.userdatas.getIndexes()
 
 [
 
  {
 
   "v" : 1,
 
   "key" : {
 
    "_id" : 1
 
   },
 
   "name" : "_id_",
 
   "ns" : "leyue.userdatas"
 
  },
 
  {
 
   "v" : 1,
 
   "key" : {
 
    "name" : 1
 
   },
 
   "name" : "name_1",
 
   "ns" : "leyue.userdatas"
 
  }
 
 ]
 
给字段name 创建索引并命名为myindex
 
 db.userdatas.createIndex({"name":1})
 
 db.userdatas.createIndex({"name":1},{"name":"myindex"})
 
 db.userdatas.getIndexes()
 
 [
 
  {
 
   "v" : 1,
 
   "key" : {
 
    "_id" : 1
 
   },
 
   "name" : "_id_",
 
   "ns" : "leyue.userdatas"
 
  },
 
  {
 
   "v" : 1,
 
   "key" : {
 
    "name" : 1
 
   },
 
   "name" : "myindex",
 
   "ns" : "leyue.userdatas"
 
  }
 
 ]
 
给字段name 创建索引 创建的过程在后台执行
 
当mongodb 集合里面的数据过大时 创建索引很耗时,可以在放在后台运行。
 
 db.userdatas.dropIndex("myindex")
 
 db.userdatas.createIndex({"name":1},{"name":"myindex","background":true})
 
给age 字段创建唯一索引
 
 db.userdatas.createIndex({"age":-1},{"name":"ageIndex","unique":true,"sparse":true})
 
 db.userdatas.getIndexes()
 
[
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "_id" : 1
 
  },
 
  "name" : "_id_",
 
  "ns" : "leyue.userdatas"
 
 },
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "name" : 1
 
  },
 
  "name" : "myindex",
 
  "ns" : "leyue.userdatas",
 
  "background" : true
 
 },
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "unique" : true,
 
  "key" : {
 
   "age" : -1
 
  },
 
  "name" : "ageIndex",
 
  "ns" : "leyue.userdatas",
 
  "sparse" : true
 
 }
 
]
 
// 插入一个已存在的age
 
 db.userdatas.insert({ "name" : "u8", "age" : 32})
 
 
WriteResult({
 
 "nInserted" : 0,
 
 "writeError" : {
 
  "code" : 11000,
 
  "errmsg" : "E11000 duplicate key error index: leyue.userdatas.$ageIndex dup key: { : 32.0 }"
 
 }
 
})
 
创建复合索引
 
 db.userdatas.createIndex({"name":1,"age":-1})
 
 db.userdatas.getIndexes()
 
[
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "_id" : 1
 
  },
 
  "name" : "_id_",
 
  "ns" : "leyue.userdatas"
 
 },
 
 {
 
  "v" : 1,
 
  "key" : {
 
   "name" : 1,
 
   "age" : -1
 
  },
 
  "name" : "name_1_age_-1",
 
  "ns" : "leyue.userdatas"
 
 }
 
]
 
所有的字段都存在集合 system.indexes 中
 
db.system.indexes.find()
 
{ "v" : 1, "key" : { "_id" : 1 }, "name" : "_id_", "ns" : "leyue.userdatas" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "_id" : 1 }, "name" : "_id_", "ns" : "leyue.scores" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "_id" : 1 }, "name" : "_id_", "ns" : "leyue.test" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "user" : 1, "name" : 1 }, "name" : "myindex", "ns" : "leyue.test" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "_id" : 1 }, "name" : "_id_", "ns" : "leyue.mycapped" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "user" : 1 }, "name" : "user_1", "ns" : "leyue.test" }
 
{ "v" : 1, "key" : { "name" : 1 }, "name" : "myindex", "ns" : "leyue.userdatas" }
 
索引总结
 
      1:创建索引时,1表示按升序存储,-1表示按降序存储。
 
      2:可以创建复合索引,如果想用到复合索引,必须在查询条件中包含复合索引中的前N个索引列
 
      3: 如果查询条件中的键值顺序和复合索引中的创建顺序不一致的话,
 
            MongoDB可以智能的帮助我们调整该顺序,以便使复合索引可以为查询所用。
 
      4: 可以为内嵌文档创建索引,其规则和普通文档创建索引是一样的。
 
      5: 一次查询中只能使用一个索引,$or特殊,可以在每个分支条件上使用一个索引。
 
      6: $where,$exists不能使用索引,还有一些低效率的操作符,比如:$ne,$not,$nin等。
 
      7: 设计多个字段的索引时,应该尽量将用于精确匹配的字段放在索引的前面。
 
explain 使用
 
语法
 
 db.collection.explain().
 
  
 
explain() 可以设置参数 :
 
queryPlanner。
 
executionStats。
 
allPlansExecution。
 
示例
 
for(var i=0;i
 
没有使用索引
 
 db.test.explain("executionStats").find({"user":"user200000"})
 
{
 
 "queryPlanner" : {
 
  "plannerVersion" : 1,
 
  "namespace" : "leyue.test",
 
  "indexFilterSet" : false,
 
  "parsedQuery" : {
 
   "user" : {
 
    "$eq" : "user200000"
 
   }
 
  },
 
  "winningPlan" : {
 
   "stage" : "COLLSCAN",
 
   "filter" : {
 
    "user" : {
 
     "$eq" : "user200000"
 
    }
 
   },
 
   "direction" : "forward"
 
  },
 
  "rejectedPlans" : [ ]
 
 },
 
 "executionStats" : {
 
  "executionSuccess" : true,
 
  "nReturned" : 2,
 
  "executionTimeMillis" : 326,
 
  "totalKeysExamined" : 0,
 
  "totalDocsExamined" : 1006497,
 
  "executionStages" : {
 
   "stage" : "COLLSCAN",
 
   "filter" : {
 
    "user" : {
 
     "$eq" : "user200000"
 
    }
 
   },
 
   "nReturned" : 2,
 
   "executionTimeMillisEstimate" : 270,
 
   "works" : 1006499,
 
   "advanced" : 2,
 
   "needTime" : 1006496,
 
   "needYield" : 0,
 
   "saveState" : 7863,
 
   "restoreState" : 7863,
 
   "isEOF" : 1,
 
   "invalidates" : 0,
 
   "direction" : "forward",
 
   "docsExamined" : 1006497
 
  }
 
 },
 
 "serverInfo" : {
 
  "host" : "lihaodeMacBook-Pro.local",
 
  "port" : 27017,
 
  "version" : "3.2.1",
 
  "gitVersion" : "a14d55980c2cdc565d4704a7e3ad37e4e535c1b2"
 
 },
 
 "ok" : 1
 
}
 
executionStats.executionTimeMillis: query的整体查询时间。
 
executionStats.nReturned : 查询返回的条目。
 
executionStats.totalKeysExamined : 索引扫描条目。
 
executionStats.totalDocsExamined: 文档扫描条目。
 
executionTimeMillis = 326 query 执行时间
 
nReturned=2 返回两条数据
 
totalKeysExamined=0 没有用到索引
 
totalDocsExamined 全文档扫描
 
理想状态:
 
nReturned=totalKeysExamined & totalDocsExamined=0
 
Stage状态分析
 
stage 描述
 
COLLSCAN 全表扫描
 
IXSCAN 扫描索引
 
FETCH 根据索引去检索指定document
 
SHARD_MERGE 将各个分片返回数据进行merge
 
SORT 表明在内存中进行了排序
 
LIMIT 使用limit限制返回数
 
SKIP 使用skip进行跳过
 
IDHACK 针对_id进行查询
 
SHARDING_FILTER 通过mongos对分片数据进行查询
 
COUNT 利用db.coll.explain().count()之类进行count运算
 
COUNTSCAN count不使用Index进行count时的stage返回
 
COUNT_SCAN count使用了Index进行count时的stage返回
 
SUBPLA 未使用到索引的$or查询的stage返回
 
TEXT 使用全文索引进行查询时候的stage返回
 
PROJECTION 限定返回字段时候stage的返回
 
对于普通查询,我希望看到stage的组合(查询的时候尽可能用上索引):
 
       Fetch+IDHACK
 
       Fetch+ixscan
 
       Limit+(Fetch+ixscan)
 
       PROJECTION+ixscan
 
       SHARDING_FITER+ixscan
 
       COUNT_SCAN
 
不希望看到包含如下的stage:
 
COLLSCAN(全表扫描),SORT(使用sort但是无index),不合理的SKIP,SUBPLA(未用到index的$or),COUNTSCAN(不使用index进行count)
 
使用索引
 
  db.test.createIndex({"user":1},{"name":"myindex","background":true})
 
  db.test.explain("executionStats").find({"user":"user200000"})
 
{
 
  "queryPlanner" : {
 
    "plannerVersion" : 1,
 
    "namespace" : "leyue.test",
 
    "indexFilterSet" : false,
 
    "parsedQuery" : {
 
      "user" : {
 
        "$eq" : "user200000"
 
      }
 
    },
 
    "winningPlan" : {
 
      "stage" : "FETCH",
 
      "inputStage" : {
 
        "stage" : "IXSCAN",
 
        "keyPattern" : {
 
          "user" : 1
 
        },
 
        "indexName" : "myindex",
 
        "isMultiKey" : false,
 
        "isUnique" : false,
 
        "isSparse" : false,
 
        "isPartial" : false,
 
        "indexVersion" : 1,
 
        "direction" : "forward",
 
        "indexBounds" : {
 
          "user" : [
 
            "[\"user200000\", \"user200000\"]"
 
          ]
 
        }
 
      }
 
    },
 
    "rejectedPlans" : [ ]
 
  },
 
  "executionStats" : {
 
    "executionSuccess" : true,
 
    "nReturned" : 2,
 
    "executionTimeMillis" : 0,
 
    "totalKeysExamined" : 2,
 
    "totalDocsExamined" : 2,
 
    "executionStages" : {
 
      "stage" : "FETCH",
 
      "nReturned" : 2,
 
      "executionTimeMillisEstimate" : 0,
 
      "works" : 3,
 
      "advanced" : 2,
 
      "needTime" : 0,
 
      "needYield" : 0,
 
      "saveState" : 0,
 
      "restoreState" : 0,
 
      "isEOF" : 1,
 
      "invalidates" : 0,
 
      "docsExamined" : 2,
 
      "alreadyHasObj" : 0,
 
      "inputStage" : {
 
        "stage" : "IXSCAN",
 
        "nReturned" : 2,
 
        "executionTimeMillisEstimate" : 0,
 
        "works" : 3,
 
        "advanced" : 2,
 
        "needTime" : 0,
 
        "needYield" : 0,
 
        "saveState" : 0,
 
        "restoreState" : 0,
 
        "isEOF" : 1,
 
        "invalidates" : 0,
 
        "keyPattern" : {
 
          "user" : 1
 
        },
 
        "indexName" : "myindex",
 
        "isMultiKey" : false,
 
        "isUnique" : false,
 
        "isSparse" : false,
 
        "isPartial" : false,
 
        "indexVersion" : 1,
 
        "direction" : "forward",
 
        "indexBounds" : {
 
          "user" : [
 
            "[\"user200000\", \"user200000\"]"
 
          ]
 
        },
 
        "keysExamined" : 2,
 
        "dupsTested" : 0,
 
        "dupsDropped" : 0,
 
        "seenInvalidated" : 0
 
      }
 
    }
 
  },
 
  "serverInfo" : {
 
    "host" : "lihaodeMacBook-Pro.local",
 
    "port" : 27017,
 
    "version" : "3.2.1",
 
    "gitVersion" : "a14d55980c2cdc565d4704a7e3ad37e4e535c1b2"
 
  },
 
  "ok" : 1
 
}
 
executionTimeMillis: 0
 
totalKeysExamined: 2
 
totalDocsExamined:2
 
nReturned:2
 
stage:IXSCAN
 
使用索引和不使用差距很大,合理使用索引,一个集合适合做 4-5 个索引。
 
 

(编辑:聊城站长网)

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