MongoDB學習筆記(六) MongoDB索引用法和效率分析

時間 2019-11-06

原文原文鏈接

MongoDB中的索引其實相似於關係型數據庫，都是爲了提升查詢和排序的效率的，而且實現原理也基本一致。因爲集合中的鍵(字段)能夠是普通數據類型，也能夠是子文檔。MongoDB能夠在各類類型的鍵上建立索引。下面分別講解各類類型的索引的建立，查詢，以及索引的維護等。

1、建立索引

1. 默認索引html

MongoDB有個默認的「_id」的鍵，他至關於「主鍵」的角色。集合建立後系統會自動建立一個索引在「_id」鍵上，它是默認索引，索引名叫「_id_」，是沒法被刪除的。咱們能夠經過如下方式查看：數據庫

`1`	`var _idIndex = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key ==` `"_id_");`

`2`	`Console.WriteLine(_idIndex);`

2. 單列索引dom

在單個鍵上建立的索引就是單列索引，例如咱們要在「UserInfo」集合上給「UserName」鍵建立一個單列索引，語法以下：（1表示正序，-1逆序）測試

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserName", 1 } },` `false);`

接着，咱們用一樣方法查找名爲「_UserName_」的索引spa

`1`	`var _UserName_Index = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key ==` `"_UserName_");`

`2`	`Console.WriteLine(_UserName_Index);`

3.組合索引pwa

另外，咱們還能夠同時對多個鍵建立組合索引。以下代碼建立了按照「UserId」正序，「UserName」逆序的組合索引:code

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserId", 1 }, {` `"UserName", -1 } },` `false);`

4.子文檔索引htm

咱們能夠對文檔類型的鍵建立各類索引，例如單列索引，以下建立用戶詳細信息「Detail」的單列索引：blog

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"Detail", 1 } },` `false);`

對子文檔的鍵建立組合索引：例如在「Detail.Address」和「Detail.Age」上建立組合索引：排序

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"Detail.Address", 1 }, {` `"Detail.Age", -1 } },` `false);`

5.惟一索引

惟一索引限制了對當前鍵添加值時，不能添加劇復的信息。值得注意的是，當文檔不存在指定鍵時，會被認爲鍵值是「null」，因此「null」也會被認爲是重複的，因此通常被做爲惟一索引的鍵，最好都要有鍵值對。

對「UserId」建立惟一索引(這時候最後一個參數爲「true」)：

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserId", 1 } },` `true);`

2、維護索引

1. 查詢索引

經過索引名查詢的方式已有介紹。但有時候，咱們可能忘記了索引名，怎麼查詢呢？

下面提供一個遍歷所有索引的方法，打印所有索引信息：

 
       1 
       foreach (var index in mongoCollection.Metadata.Indexes)  
      
       2 
        {  
      
       3 
            Console.WriteLine(index.Value);  
      
       4 
       }

輸出結果示例：

 
       1 
       { "name": "_id_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "_id": 1 } }  
      
       2 
       { "name": "_UserId_unique_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1 }, "unique": true, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000005" }  
      
       3 
       { "name": "_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserName": 1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000006" }  
      
       4 
       { "name": "_Detail.Address_Detail.Age_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "Detail.Address": 1, "Detail.Age": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000007" }  
      
       5 
       { "name": "_UserId_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1, "UserName": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000008" }  
      
       6 
       { "name": "_Detail_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "Detail": 1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000009" }

可見，集合的索引也是經過一個集合來維護的。name表示索引名，ns表示索引屬於哪一個庫哪一個集合，key表示索引在哪一個鍵上，正序仍是逆序，unique表示是否爲惟一索引，等等...

2. 刪除索引

新手常陷入的誤區是，認爲集合被刪除，索引就不存在了。關係型數據庫中，表被刪除了，索引也不會存在。在MongoDB中不存在刪除集合的說法，就算集合數據清空，索引都是還在的，要移除索引還須要手工刪除。

例如，刪除名爲「_UserName_」的索引：

`1`	`mongoCollection.Metadata.DropIndex("_UserName_");`

下面提供刪除除默認索引外其餘所有索引的方法:

 
        01 
        public void DropAllIndex()  
       
        02 
        {  
       
        03 
            var listIndexes = mongoCollection.Metadata.Indexes.ToList();  
       
        04 
            for (int i = 0; i < listIndexes.Count; i++)  
       
        05 
            {  
       
        06 
                if (listIndexes[i].Key != "_id_")  
       
        07 
                {  
       
        08 
                    mongoCollection.Metadata.DropIndex(listIndexes[i].Key);  
       
        09 
                }  
       
        10 
            }  
       
        11 
        }

3、索引的效率

MongoDB的索引到底能不能提升查詢效率呢？咱們在這裏經過一個例子來測試。比較一樣的數據在無索引和有索引的狀況下的查詢速度。

首先，咱們經過這樣一個方法插入10W條數據:

 
       01 
       public void InsertBigData()  
      
       02 
       {  
      
       03 
           var random = new Random();  
      
       04 
           for (int i = 1; i < 100000; i++)  
      
       05 
           {  
      
       06 
               Document doc = new Document();  
      
       07 
          
       08 
               doc["ID"] = i;  
      
       09 
               doc["Data"] = "data" + random.Next(100000);  
      
       10 
          
       11 
               mongoCollection.Save(doc);  
      
       12 
           }  
      
       13 
          
       14 
           Console.WriteLine("當前有" + mongoCollection.FindAll().Documents.Count() + "條數據");  
      
       15 
       }

而後，實現一個方法用來建立索引:

 
       1 
       public void CreateIndexForData()  
      
       2 
       {  
      
       3 
           mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new Document { { "Data", 1 } }, false);  
      
       4 
       }

還有排序的方法：

 
       1 
       public void SortForData()  
      
       2 
       {  
      
       3 
           mongoCollection.FindAll().Sort(new Document { { "Data", 1 } });  
      
       4 
       }

運行測試代碼以下:

 
       01 
       static void Main(string[] args)  
      
       02 
       {  
      
       03 
           IndexBLL indexBll = new IndexBLL();  
      
       04 
           indexBll.DropAllIndex();  
      
       05 
           indexBll.DeleteAll();  
      
       06 
           indexBll.InsertBigData();  
      
       07 
          
       08 
           Stopwatch watch1 = new Stopwatch();  
      
       09 
           watch1.Start();  
      
       10 
           for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();  
      
       11 
           Console.WriteLine("無索引排序執行時間：" + watch1.Elapsed);  
      
       12 
          
       13 
           indexBll.CreateIndexForData();  
      
       14 
          
       15 
           Stopwatch watch2 = new Stopwatch();  
      
       16 
           watch2.Start();  
      
       17 
           for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();  
      
       18 
           Console.WriteLine("有索引排序執行時間：" + watch2.Elapsed);  
      
       19 
          
       20 
       }