MongoDB 基础（三）mongodb 中的索引使用

MongoDB中的索引和其他数据库索引类似，也是使用B-Tree结构。MongoDB的索引是在collection级别上的，并且支持在任何列或者集合内的文档的子列中创建索引。

 

下面是官方给出的一个使用索引查询和排序的一个结构图。

所有的MongoDB集合默认都有一个唯一索引在字段“_id”上，如果应用程序没有为 “_id”列定义一个值，MongoDB将创建一个带有ObjectId值的列。（ObjectId是基于 时间、计算机ID、进程ID、本地进程计数器 生成的）

MongoDB 同样支持在一列或多列上创建升序或降序索引。

MongoDB还可以创建 多键索引、数组索引、空间索引、text索引、哈希索引，其属性可以是唯一性索引、稀疏性索引、TTL(time to live)索引。

 

索引的限制：

索引名称不能超过128个字符

每个集合不能超过64个索引

复合索引不能超过31列

MongoDB 索引语法
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" })	创建索引（两种方法）     filed ：为键列 sort ：为排序。1 为升序；-1为降序。   创建单列索引 创建索引并给定索引名称 后台创建唯一的复合索引 创建哈希索引  （更多参数 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个似乎不能用，官方文档解释） （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()	删除索引 <indexname>为getIndexes看到的索引名称 删除所有索引（注意！）

索引性能测试：

 

查看索引是否生效，分析查询性能有没有提高。先插入10万数据到集合tab

 

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

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

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

}

 

不知道是不是虚拟机的原因，插入了10分钟都未完成！~

自己又打开文件夹查看，一直进不去文件夹。结果客户端连接断开了！~查看服务竟然停了！

重启服务，进去查看行数：96万！（过后再查看吧！就用这数据测试了！）

db.tab.find().count()

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

分析函数
db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain()	查询name=”kk50000”的执行分析
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")	这3种方法执行结果完全包括上面这种的结果
db.tab.find({"name":"kk50000"}).explain()  结果做分析：
"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	游标类型。BasicCurso(扫描), BtreeCursor(索引) 是否多键（组合）索引 返回行数 扫描行数 扫描行数 所有计划扫描的次数 所有计划扫描的次数 是否在内存中排序       耗时（毫秒） 服务器

现在创建索引：

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

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

"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

游标使用索引BtreeCursor = name_1                     耗时：1毫秒

上面可以看到，没使用索引时，耗时4677毫秒，使用索引后，1毫秒！~并且不用全文档扫描。

索引提示（hint），当前collection创建的索引：

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

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

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

现在查询 id=5000 的行（结果集为1行）

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

查询使用的是id和name的复合索引。

"nscannedObjectsAllPlans" : 2,

 "nscannedAllPlans" : 2,

 

现在加上索引提示，强制使用索引：

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

这时使用的是单个键列为id的索引。

"nscannedObjectsAllPlans" : 1,

"nscannedAllPlans" : 1,

 

上面还可以看到，索引有个边界值“indexBounds”

这个边界值在复合索引查询的时候，会导致扫描更多的数据。这是一个bug ：wrong index ranges when using compound index on a list

当然我们也可以自己限制边界值。

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

从上面看，实际只查询这个边界的内的数值。再查看执行计划：

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

只是5行数据。如果查询id=5000的，但是索引边界又有问题，这时可以限制边界，如：

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

在索引方法中，还有一个方法为cursor.snapshot()，它会确保查询不会多次返回相同的文档，即使是写操作在一个因为文档大小增长而移动的文档。但是，snapshot()不能保证插入或者删除的隔离性。snapshot()是使用在_id键列上的索引，因此snapshot()不能使用sort() 或 hint()。

分快照函数析snapshot()的查询结果：

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

虽然使用了索引“_id”，但是把整个集合都搜索了！~

 

加索引提示看看，应该是报错的：

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

果然是出错：snapshot 不能使用提示。

下面总结索引查询的一些方法：

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 }, $hint: { "id":1 }})	使用键列id的索引查询id=5000的结果
db.tab.find({"id": 5000 }).snapshot() db.tab.find({"id": 5000 })._addSpecial( "$snapshot", true ) db.tab.find({ $query: {"id": 5000 }, $snapshot: true })	使用快照的查询id=5000的结果
db.tab.find({"id": 5000 }).hint({"id":1}).explain() db.tab.find({"id": 5000})._addSpecial("$explain",1) db.tab.find({ $query: {"id": 5000 }, $hint: { "id":1 }, $explain: 1})	查看执行计划信息
索引边界设置
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})

摘取了这了的一个总结：http://www.w3cschool.cc/mongodb/mongodb-indexing.html

Parameter	Type	Description
background	Boolean	建索引过程会阻塞其它数据库操作，background可指定以后台方式创建索引，即增加 "background" 可选参数。 "background" 默认值为false。
unique	Boolean	建立的索引是否唯一。指定为true创建唯一索引。默认值为false.
name	string	索引的名称。如果未指定，MongoDB的通过连接索引的字段名和排序顺序生成一个索引名称。
dropDups	Boolean	在建立唯一索引时是否删除重复记录,指定 true 创建唯一索引。默认值为 false.
sparse	Boolean	对文档中不存在的字段数据不启用索引；这个参数需要特别注意，如果设置为true的话，在索引字段中不会查询出不包含对应字段的文档.。默认值为 false.
expireAfterSeconds	integer	指定一个以秒为单位的数值，完成 TTL设定，设定集合的生存时间。
v	index version	索引的版本号。默认的索引版本取决于mongod创建索引时运行的版本。
weights	document	索引权重值，数值在 1 到 99,999 之间，表示该索引相对于其他索引字段的得分权重。
default_language	string	对于文本索引，该参数决定了停用词及词干和词器的规则的列表。 默认为英语
language_override	string	对于文本索引，该参数指定了包含在文档中的字段名，语言覆盖默认的language，默认值为 language.

更多参考官方文档：Indexes