MongoDB 哈希索引

Posted 2021-05-01 MongoDB

哈希索引

• 哈希函数

• 创建一个哈希索引

• 注意事项

哈希索引使用字段的哈希值构建索引。

MongoDB分片中也支持哈希分片键。在分片集群中，如果数据记录的某字段使用哈希索引，在分片中仅需为该字段创建哈希分片键即可。

 在分片集群中对一个collection进行哈希分片会导致更多的数据随机分布 。

哈希函数

哈希索引使用一个散列函数计算索引字段的哈希值。对于是嵌套文档的字段，哈希函数将计算整个嵌套文档的哈希值。在多键索引中不能使用哈希索引。

提示：

在执行使用到哈希索引的查询时自动计算哈希值，不需要应用程序自己计算查询字段的哈希值。

从MongoDB 4.0开始，mongo shell 提供 convertShardKeyToHashed() 函数。该函数可以用来查看一个键的哈希值。

创建哈希索引

对记录的指定字段创建哈希索引，命令如下：

db.collection.createIndex( { _id: "hashed" } )

注意事项

MongoDB支持对任何单一字段创建哈希索引，对于是嵌套文档的字段，哈希函数将计算整个嵌套文档的散列值，(例如:"a":{"b":"xxx","c":"xxx"},对于a字段创建哈希索引，哈希函数将计算整个{"b":"xxx","c":"xxx"}的散列值)，但不支持在多键索引中使用哈希索引(例入：不可对属性是数组的字段创建哈希索引)。

我们不可在复合索引中使用哈希索引，也不可在哈希索引上指定唯一约束。但我们可以对同一字段创建一个哈希索引和非哈希索引(例入:升序/降序类索引)：在进行范围查询时，MongoDB将自动选择升序/降序索引。

2^53^ Limit 2^53^限制

注意

MongoDB哈希索引在计算散列之前将浮点数截断为64位整数。例如：对于哈希索引属性，数据内容为2.3, 2.2, 和 2.9的记录对应的哈希列值是相同的。为了避免这种冲突，不建议对无法可靠转换成64位整数的浮点数属性字段创建哈希索引。MongoDB不支持对大于2^53^的浮点值使用哈希索引。

To see what the hashed value would be for a key, see convertShardKeyToHashed(). 查看键对应的哈希值请查看convertShardKeyToHashed()。

PowerPC and 2^63^ PowerPC 和 2^63^

PowerPC和其他处理器中，MongoDB 4.2都保证可以计算64位(8字节)双精度浮点数(-1.79E+308 ~ +1.79E+308)的哈希值。

虽然大于2^53^的浮点数属性是无法配置的，但是客户端仍然可以插入索引字段值是2^63^的文档。

查询部署的MongoDB实例中所有数据库中所有collection中的哈希索引，可以在mongo shell中使用如下命令：

db.adminCommand("listDatabases").databases.forEach(function(d){
   let mdb = db.getSiblingDB(d.name);
   mdb.getCollectionInfos({ type: "collection" }).forEach(function(c){
      let currentCollection = mdb.getCollection(c.name);
      currentCollection.getIndexes().forEach(function(idx){
        let idxValues = Object.values(Object.assign({}, idx.key));

        if (idxValues.includes("hashed")) {
          print("Hashed index: " + idx.name + " on " + idx.ns);
          printjson(idx);
        };
      });
   });
});

检查某个collection的索引字段数据内容是2^63^位的值，使用如下命令：

• 如果一个collection中的索引字段数据内容仅是数值，不存在任何文档：

   // substitute the actual collection name for <collection>
   // substitute the actual indexed field name for <indexfield>
   
   db.<collection>.find( { <indexfield>: Math.pow(2,63) } );

• 如果一个collection中的索引字段是文档(或者数值)，可以执行：

// substitute the actual collection name for <collection>
// substitute the actual indexed field name for <indexfield>

db.<collection>.find({
   $where: function() {
       function findVal(obj, val) {
           if (obj === val)
               return true;

           for (const child in obj) {
               if (findVal(obj[child], val)) {
                   return true;
               }
           }
           return false;
       }
       return findVal(this.<indexfield>, Math.pow(2, 63));
   }
})