MongoDB索引

Posted 2020-08-14

 ---------------------MongoDB索引---------------------

1、索引简介：

    1、扩展索引

        创建索引时要考虑如下问题：

            会做什么样的查询？其中那些键需要索引？

            每个键的索引方向是怎样的？

            如何应对扩展？有没有种不同的键的排列可以使用常用数据更多的保留在内存中？

                例：一个存储用户状态的表

                    db.status.ensureIndex({"user":1,"date":1})：用户在前

                    db.status.ensureIndex({"date":1,"user":1})：时间在前

    2、索引内嵌文档中的键

        为内嵌文档的键建立索引和为普通的键创建索引没有什么区别。

        db.blog.ensureIndex({"comments.date":1})

    3、为排序创建索引

        随着集合的增长，需要针对查询中大量的排序做索引。如果对没有索引的键调用sort，MongoDB需要将所有数据提取到内存来排序。因此，可以做无索引排序是有个上限的，那就是不可能在内存里面做T级别数据的排序。一旦集合大到不能在内存中排序，MongoDB就会报错。

        按照排序来索引以便让MongoDB按照顺序提取数据，这样就能排序大规模数据，而不必担心用过内存。

    4、索引名称

        集合中的每个索引都有一个字符串类型的名字，来唯一标识索引，服务器通过这个名字来删除或者操作索引。索引名类似keyname1_dir1_keyname2_dir2...keynameN_dirN这种形式，其中keynameX代表索引的键，dirX代表索引的方向（1或-1）.要是索引的键特别多，这样命名就略显笨拙。

        ensureIndex创建索引是可以进行名字的创建工作

        db.foo.ensureIndex({"a":1,"b":2,"c":3...,"z":1},{"name":"alphabet"})       

 

2、唯一索引：

    1、唯一索引可以保存集合的每一个文档的指定键都有唯一值。

        db.集合名.ensureIndex({"username":1},{"unique":true})

    2、消除重复:当为已有的集合创建索引，可能有些值已经有重复了。若是真的发生这种情况，那么索引的创建就会失败。有些时候，可能希望将所有包含重复值的文档都删掉。dropDups选项就可以保留发现的第一个文档，而删除接下来的有重复值的文档。

        db.集合名.ensureIndex({"username":1},{"unique":true,"dropDups":true})

 

    3、复合唯一索引

        创建复合唯一索引的时候单个键的值可以相同，只要所有键的值组合起来不同就好。

 

3、使用explan和hint

    1、explain：

        1、explain是一个非常有用的工具，会帮助你获得查询方面诸多有用的信息。只要对游标调用该方法，就可以得到查询细节。explain会返回一个文档，而不是游标本身，这是与多数游标方法不同之处。

        db.集合名.find().explain()

        explain会返回查询使用的索引情况（如果有的话），耗时及扫描文档数的统计信息。

        例：

            db.people.find({"age":18}).sort({"username":1})：

            这是就搞不太准确数据库到底用没用已经创建的索引，或者到底效率如何。使用explain就会得到当前查询所使用的索引，消耗了多少时间，以及数据库需要扫描多少文档才能得到结果。

        2、对应参数的分析：

            1、"cursor"："BasicCursor"：这说明查询没有使用索引/"cursor":"BasicCursor age_1"：这说明查询使用了索引

            2、"nscanned":64：这个数字代表数据库查询找了多少个文档。大家都想让这个数字尽可能地接近返回结果的数量。

            3、"n":64：这个代表返回文档的数量。

            4、"millis"：0：这个毫秒数表示数据库执行查询的时间。0是非常理想的成绩。

 

    2、hint：

        如果发现MongoDB用了非预期的索引，可以用hint强制使用某个索引。

        例：

            db.c.find({"age":14,"username":/.*/}).hint({"username":1,"age":1})

 

4、索引的管理：

    1、索引的元信息存储在每个数据库的system.indexes集合中。这是一个保留集合，不能对其插入或删除文档。操作只能通过ensureIndex或者dropIndexes进行。system.indexes集合包含每个索引的详细信息，同时system.namespaces集合也含有索引的名字。

    2、索引的创建：

        语法:

        ensureIndex()方法基本语法格式如下所示：

        >db.COLLECTION_NAME.ensureIndex({KEY:1})

        注：从mongoDB 3.0开始ensureIndex被废弃，今后都仅仅是db.collection.createIndex的一个别名。

        语法中 Key 值为你要创建的索引字段，1为指定按升序创建索引，-1即为降序。

        例：

            db.mongoDBtest.ensureIndex({"name":1,"age":1})

            db.mongoDBtest.ensureIndex({"age":1,"name":1})

    3、索引的修改：

        使用ensureIndex随时可以向现有集合添加新的索引：

            db.mongoDBtest.ensureIndex({"username":1},{"background":true})

        建立索引既耗时也费力，还需要消耗很多资源。使用{"background":true}选项可以使这个过程在后台完成，同时正常处理请求。要是不包括background这个选项，数据库会堵塞建立索引期间的所有请求；堵塞的做法会让索引建立更快，同时也意味着应用在此期间不能应答。即便在后台进行也会对正常操作有些影响，所以最好选在无关紧要的时刻。后台创建索引也会增加些负载，好在不会让服务器停机。

    4、索引的删除：

        索引没用的时，便可以用dropIndexes加上索引名将其删除。通常，要查一下system.indexes集合来找出索引名，

            db.runCommand({"dropIndexes":"mongoDBtest","index":"alphabet"})

        要删除所有索引，可以将index的值赋为*：

            db.runCommand({"dropIndexes":"mongoDBtest","index":"*"})

        注：另外一种删除索引的方式就是删除集合。也会删除_id索引（还有集合中的所有文档）。删除集合的所有文档（用remove的方式）并不影响索引，当有新文档时还是会再生的。

 

5、地理空间索引

    1、复合地理空间索引

        还有一种查询变得越来越流行（尤其是随着移动设备的出现）：找到离当前位置最近的N个场所。MongoDB为坐标平面查询提供了专门的索引，称作地理空间索引。

        创建方式：复合地理空间索引还是用ensureIndex来创建，只不过参数不是1或-1，而是“2d”：

            db.map.ensureIndex({"gps":"2d"})

            例：

                db.star.trek.ensureIndex({"light-years":"2d"},{"min":-180,"max":180})

 

参考：《MongoDB权威指南》