5.MongoDB系列之索引(二)

1. $运算符如何使用索引

1.1 低效的运算符

$ne、$not查询可以使用索引，但不是很有效，尽量避免

1.2 范围查询

范围查询其实是多值查询，根据复核索引规则，尽可能先等值精确匹配，然后范围查询

1.3 OR查询

$or实际执行两个索引查询然后合并，应尽可能使用$in，而非$or

2. 索引对象和数组

2.1 索引内嵌文档

db.getCollection('users').createIndex({'loc.city': 1})

2.2 索引数组

db.getCollection('blog').createIndex({'comments.date': 1})

对数组索引就是对数组的每个元素创建索引项，代价比较高，尽量避免使用

2.3 多键索引

如果一个文档有被索引的数组字段，则该索引被标记为多键索引，恢复非多键索引只能删除索引重建

2.4 索引基数

基数是指集合中某个字段有多少个不通的值。根据经验来讲，应该把基数比较高的键放在复核索引的前面，比如对username在前，gender在后

3. explain输出详解

db.getCollection('users').find({'age': 42}).explain('executionStats')

{
    "queryPlanner": {
        "plannerVersion": NumberInt("1"),
        // 集合名称
        "namespace": "study.users",
        "indexFilterSet": false,
        "parsedQuery": {
            "age": {
                "$eq": 42
            }
        },
        // 获胜执行计划
        "winningPlan": {
            "stage": "FETCH",
            "inputStage": {
                "stage": "IXSCAN",
                "keyPattern": {
                    "age": 1,
                    "username": 1
                },
                // 索引名称
                "indexName": "age_1_username_1",
                // 是否使用多键索引
                "isMultiKey": false,
                "multiKeyPaths": {
                    "age": [ ],
                    "username": [ ]
                },
                "isUnique": false,
                "isSparse": false,
                "isPartial": false,
                "indexVersion": NumberInt("2"),
                "direction": "forward",
                "indexBounds": {
                    "age": [
                        "[42.0, 42.0]"
                    ],
                    "username": [
                        "[MinKey, MaxKey]"
                    ]
                }
            }
        },
        "rejectedPlans": [ ]
    },
    "executionStats": {
        "executionSuccess": true,
        // 实际返回的文档数
        "nReturned": NumberInt("8321"),
        // 查询计划花费的总运行时间
        "executionTimeMillis": NumberInt("465"),
        // 扫描的索引项数量
        "totalKeysExamined": NumberInt("8321"),
        // 扫描的文档数
        "totalDocsExamined": NumberInt("8321"),
        "executionStages": {
            "stage": "FETCH",
            "nReturned": NumberInt("8321"),
            "executionTimeMillisEstimate": NumberInt("207"),
            "works": NumberInt("8322"),
            "advanced": NumberInt("8321"),
            "needTime": NumberInt("0"),
            "needYield": NumberInt("0"),
            "saveState": NumberInt("65"),
            "restoreState": NumberInt("65"),
            "isEOF": NumberInt("1"),
            "docsExamined": NumberInt("8321"),
            "alreadyHasObj": NumberInt("0"),
            "inputStage": {
                // IXSCAN使用索引执行查询，如果是COLLSCAN表示集合扫描进行查询
                "stage": "IXSCAN",
                "nReturned": NumberInt("8321"),
                "executionTimeMillisEstimate": NumberInt("0"),
                "works": NumberInt("8322"),
                "advanced": NumberInt("8321"),
                "needTime": NumberInt("0"),
                 // 为了让写请求顺利执行，本次查询让步(暂停)的次数
                "needYield": NumberInt("0"),
                "saveState": NumberInt("65"),
                "restoreState": NumberInt("65"),
                "isEOF": NumberInt("1"),
                "keyPattern": {
                    "age": 1,
                    "username": 1
                },
                "indexName": "age_1_username_1",
                "isMultiKey": false,
                "multiKeyPaths": {
                    "age": [ ],
                    "username": [ ]
                },
                "isUnique": false,
                "isSparse": false,
                "isPartial": false,
                "indexVersion": NumberInt("2"),
                "direction": "forward",
                // 索引是如何被使用的，给出索引遍历范围
                "indexBounds": {
                    "age": [
                        "[42.0, 42.0]"
                    ],
                    "username": [
                        "[MinKey, MaxKey]"
                    ]
                },
                "keysExamined": NumberInt("8321"),
                "seeks": NumberInt("1"),
                "dupsTested": NumberInt("0"),
                "dupsDropped": NumberInt("0")
            }
        }
    },
    "serverInfo": {
        "host": "4a8812679047",
        "port": NumberInt("27017"),
        "version": "4.2.6",
        "gitVersion": "20364840b8f1af16917e4c23c1b5f5efd8b352f8"
    },
    "ok": 1
}

4. 何时不使用索引

索引在提交较小子数据集时最高效，当结果集在原集合所占百分比大， 则低效，因为使用索引需要两个查询：一次是查询索引项，在根据索引指针查询指向的文档，而全表查询只需要一次查询：查找文档

5. 索引类型

5.1 唯一索引

唯一索引确保每个值在索引中只会出现一次。如果保证不同文档的'firstname'键拥有不通的值，则可如下

db.getCollection('users').createIndex({'firstname': 1}, {'unique': true, 'partialFilterExpression': {'firstname': {$exists: true}}})

当重复键出现时会出现

db.getCollection('users').insert({'firstname': 'shen'})
> [Error] index 0: 11000 - E11000 duplicate key error collection: study.users index: firstname_1 dup key: { firstname: \"shen\" }
> 时间: 0.022s

5.2 部分索引

部分索引不是唯一的，要创建部分索引，将唯一索引{unique: true}去掉即可

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