MongoDB 基礎（三）mongodb 中的索引使用

MongoDB中的索引和其餘數據庫索引相似，也是使用B-Tree結構。MongoDB的索引是在collection級別上的，而且支持在任何列或者集合內的文檔的子列中建立索引。

 

下面是官方給出的一個使用索引查詢和排序的一個結構圖。

 

全部的MongoDB集合默認都有一個惟一索引在字段「_id」上，若是應用程序沒有爲 「_id」列定義一個值，MongoDB將建立一個帶有ObjectId值的列。（ObjectId是基於 時間、計算機ID、進程ID、本地進程計數器 生成的）

 

MongoDB 一樣支持在一列或多列上建立升序或降序索引。

MongoDB還能夠建立 多鍵索引、數組索引、空間索引、text索引、哈希索引，其屬性能夠是惟一性索引、稀疏性索引、TTL(time to live)索引。

 

索引的限制：

索引名稱不能超過128個字符

每一個集合不能超過64個索引

複合索引不能超過31列

 

 

MongoDB 索引語法
db.collection.createIndex({ <field>: < 1 or -1 > }) db.collection.ensureIndex({ <field>: < 1 or -1 > })   db.collection.createIndex( { "filed": sort } ) db.collection.createIndex( { "filed": sort , "filed2": sort } )   db.tab.ensureIndex({"id":1}) db.tab.ensureIndex({"id":1} ,{ name:"id_ind"}) db.tab.ensureIndex({"id":1,"name":1},{background:1,unique:1}) db.tab.ensureIndex( { "id" : "hashed" })	建立索引（兩種方法）     filed ：爲鍵列 sort ：爲排序。1 爲升序；-1爲降序。   建立單列索引 建立索引並給定索引名稱 後臺建立惟一的複合索引 建立哈希索引  （更多參數 看文章底部）
db.tab.indexStats( { index: "id_ind" } ) db.runCommand( { indexStats: "tab", index: "id_ind" } ) db.tab.getIndexes() db.system.indexes.find()	（前2個彷佛不能用，官方文檔解釋） （not intended for production deployments） 查看索引
db.tab.totalIndexSize();	查看索引大小
db.tab.reIndex() db.runCommand({reIndex:"tab"})	重建索引
db.tab.dropIndex(<indexname>) db.tab.dropIndex("id_1") db.tab.dropIndexes()	刪除索引 <indexname>爲getIndexes看到的索引名稱 刪除全部索引（注意！）

 

 

 

 

索引性能測試：

 

查看索引是否生效，分析查詢性能有沒有提升。先插入10萬數據到集合tab

 

for(var i=0;1<=100000;i++){

var value=parseInt(i*Math.random());

db.tab.insert({"id":i,"name":"kk"+i,"value":value});

}

 

不知道是否是虛擬機的緣由，插入了10分鐘都未完成！~

本身又打開文件夾查看，一直進不去文件夾。結果客戶端鏈接斷開了！~查看服務居然停了！

 

 

重啓服務，進去查看行數：96萬！（事後再查看吧！就用這數據測試了！）

db.tab.find().count()

 

 

AnalyzeQuery Performance ：http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/analyze-query-plan/

分析函數
db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain()	查詢name=」kk50000」的執行分析
db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain("queryPlanner") db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain("Verbosity") db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain("executionStats") db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain("allPlansExecution")	這3種方法執行結果徹底包括上面這種的結果
db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain()  結果作分析：
"cursor" : "BasicCursor", "isMultiKey" : false, "n" : 1, "nscannedObjects" : 966423, "nscanned" : 966423, "nscannedObjectsAllPlans" : 966423, "nscannedAllPlans" : 966423, "scanAndOrder" : false, "indexOnly" : false, "nYields" : 7555, "nChunkSkips" : 0, "millis" : 4677, "server" : "kk-ad:27017", "filterSet" : false	遊標類型。BasicCurso(掃描), BtreeCursor(索引) 是否多鍵（組合）索引 返回行數 掃描行數 掃描行數 全部計劃掃描的次數 全部計劃掃描的次數 是否在內存中排序       耗時（毫秒） 服務器

 

 

 

如今建立索引：

db.tab.createIndex({"name":1})

 

 

db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain() 使用索引的結果

"cursor" : "BtreeCursor name_1",  "isMultiKey" : false,  "n" : 1,  "nscannedObjects" : 1,  "nscanned" : 1,  "nscannedObjectsAllPlans" : 1,  "nscannedAllPlans" : 1,  "scanAndOrder" : false,  "indexOnly" : false,  "nYields" : 0,  "nChunkSkips" : 0,  "millis" : 1,  "indexBounds" : {          "name" : [                  [                          "kk50000",                          "kk50000"                  ]          ]  },  "server" : "kk-ad:27017",  "filterSet" : false

遊標使用索引BtreeCursor = name_1                     耗時：1毫秒

 

 

 

上面能夠看到，沒使用索引時，耗時4677毫秒，使用索引後，1毫秒！~而且不用全文檔掃描。

 

 

 

索引提示（hint），當前collection建立的索引：

db.tab.ensureIndex({"id":1} ,{name:"id_ind"})

db.tab.ensureIndex({"id":1,"name":1},{background:1,unique:1})

db.tab.ensureIndex( { "name" :"hashed" })

 

 

如今查詢 id=5000 的行（結果集爲1行）

db.tab.find({"id": 5000}).explain()

 

 

查詢使用的是id和name的複合索引。

"nscannedObjectsAllPlans" : 2,

 "nscannedAllPlans" : 2,

 

如今加上索引提示，強制使用索引：

db.tab.find({"id": 5000}).hint({"id":1}).explain()

 

 

這時使用的是單個鍵列爲id的索引。

"nscannedObjectsAllPlans" : 1,

"nscannedAllPlans" : 1,

 

上面還能夠看到，索引有個邊界值「indexBounds」

 

 

這個邊界值在複合索引查詢的時候，會致使掃描更多的數據。這是一個bug ：wrong index ranges when using compound index on a list

 

 

固然咱們也能夠本身限制邊界值。

db.tab.find().min({"id":5000}).max({ "id":5005})

 

 

從上面看，實際只查詢這個邊界的內的數值。再查看執行計劃：

db.tab.find().min({"id":5000}).max({ "id":5005}).explain()

 

 

只是5行數據。若是查詢id=5000的，可是索引邊界又有問題，這時能夠限制邊界，如：

db.tab.find({"id": 5000 }).min({"id":5000}).max({ "id":5005})

 

 

 

在索引方法中，還有一個方法爲cursor.snapshot()，它會確保查詢不會屢次返回相同的文檔，即便是寫操做在一個由於文檔大小增加而移動的文檔。可是，snapshot()不能保證插入或者刪除的隔離性。snapshot()是使用在_id鍵列上的索引，所以snapshot()不能使用sort() 或 hint()。

 

 

分快照函數析snapshot()的查詢結果：

db.tab.find({"id": 5000}).snapshot().explain()

 

雖然使用了索引「_id」，可是把整個集合都搜索了！~

 

加索引提示看看，應該是報錯的：

db.tab.find({"id": 5000}).snapshot().hint({"id":1})

 

果真是出錯：snapshot 不能使用提示。

 

 

下面總結索引查詢的一些方法：

 

Indexing Query Modifiers
db.tab.find({"id": 5000 }).hint({"id":1}) db.tab.find({"id": 5000 })._addSpecial("$hint",{"id":1}) db.tab.find({ $query: {"id": 5000 }, $hint: { "id":1 }})	使用鍵列id的索引查詢id=5000的結果
db.tab.find({"id": 5000 }).snapshot() db.tab.find({"id": 5000 })._addSpecial( "$snapshot", true ) db.tab.find({ $query: {"id": 5000 }, $snapshot: true })	使用快照的查詢id=5000的結果
db.tab.find({"id": 5000 }).hint({"id":1}).explain() db.tab.find({"id": 5000})._addSpecial("$explain",1) db.tab.find({ $query: {"id": 5000 }, $hint: { "id":1 }, $explain: 1})	查看執行計劃信息
索引邊界設置
db.tab.find({"id": 5000 }).max({ "id":5005}) db.tab.find({ $query:{"id": 5000 },$max:{ "id": 5005}}) db.tab.find({"id": 5000 })._addSpecial("$max",{"id": 5005})   db.tab.find({"id": 5000 }).min({ "id":5000}).max({ "id":5005}).explain() db.tab.find({ $query:{"id": 5000 },$max:{ "id": 5005},$min:{ "id": 5000}}) db.tab.find({"id": 5000 })._addSpecial("$min",{"id": 5000})._addSpecial("$max",{"id": 5005})

 

 

 

摘取了這了的一個總結：http://www.w3cschool.cc/mongodb/mongodb-indexing.html

 

Parameter	Type	Description
background	Boolean	建索引過程會阻塞其它數據庫操做，background可指定之後臺方式建立索引，即增長 "background" 可選參數。 "background" 默認值爲false。
unique	Boolean	創建的索引是否惟一。指定爲true建立惟一索引。默認值爲false.
name	string	索引的名稱。若是未指定，MongoDB的經過鏈接索引的字段名和排序順序生成一個索引名稱。
dropDups	Boolean	在創建惟一索引時是否刪除重複記錄,指定 true 建立惟一索引。默認值爲 false.
sparse	Boolean	對文檔中不存在的字段數據不啓用索引；這個參數須要特別注意，若是設置爲true的話，在索引字段中不會查詢出不包含對應字段的文檔.。默認值爲 false.
expireAfterSeconds	integer	指定一個以秒爲單位的數值，完成 TTL設定，設定集合的生存時間。
v	index version	索引的版本號。默認的索引版本取決於mongod建立索引時運行的版本。
weights	document	索引權重值，數值在 1 到 99,999 之間，表示該索引相對於其餘索引字段的得分權重。
default_language	string	對於文本索引，該參數決定了停用詞及詞幹和詞器的規則的列表。 默認爲英語
language_override	string	對於文本索引，該參數指定了包含在文檔中的字段名，語言覆蓋默認的language，默認值爲 language.

 

 

 

更多參考官方文檔：Indexes