初识MongoDB中的索引

未分类 2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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索引就像图书的目录一样，可以让我们快速定位到需要的内容，关系型数据库中有索引，NoSQL中当然也有，本文我们就先来简单介绍下MongoDB中的索引。

本文是MongoDB系列的第九篇文章，了解前面的文章有助于更好的理解本文：

1.Linux上安装MongoDB
2.MongoDB基本操作
3.MongoDB数据类型
4.MongoDB文档更新操作
5.MongoDB文档查询操作(一)
6.MongoDB文档查询操作(二)
7.MongoDB文档查询操作(三)
8.MongoDB查看执行计划

索引创建

默认情况下，集合中的_id字段就是索引，我们可以通过getIndexes()方法来查看一个集合中的索引：

db.sang_collect.getIndexes()

结果如下：

[
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "_id" : 1
        },
        "name" : "_id_",
        "ns" : "sang.sang_collect"
    }
]

我们看到这里只有一个索引，就是_id。

现在我的集合中有10000个文档，我想要查询x为1的文档，我的查询操作如下：

db.sang_collect.find({x:1})

这种查询默认情况下会做全表扫描，我们可以用上篇文章介绍的explain()来查看一下查询计划，如下：

db.sang_collect.find({x:1}).explain("executionStats")

结果如下：

{
    "queryPlanner" : {
    },
    "executionStats" : {
        "executionSuccess" : true,
        "nReturned" : 1,
        "executionTimeMillis" : 15,
        "totalKeysExamined" : 0,
        "totalDocsExamined" : 10000,
        "executionStages" : {
            "stage" : "COLLSCAN",
            "filter" : {
                "x" : {
                    "$eq" : 1.0
                }
            },
            "nReturned" : 1,
            "executionTimeMillisEstimate" : 29,
            "works" : 10002,
            "advanced" : 1,
            "needTime" : 10000,
            "needYield" : 0,
            "saveState" : 78,
            "restoreState" : 78,
            "isEOF" : 1,
            "invalidates" : 0,
            "direction" : "forward",
            "docsExamined" : 10000
        }
    },
    "serverInfo" : {
    },
    "ok" : 1.0
}

结果比较长，我摘取了关键的一部分。我们可以看到查询方式是全表扫描，一共扫描了10000个文档才查出来我要的结果。实际上我要的文档就排第二个，但是系统不知道这个集合中一共有多少个x为1的文档，所以会把全表扫描完，这种方式当然很低效，但是如果我加上limit，如下：

db.sang_collect.find({x:1}).limit(1)

此时再看查询计划发现只扫描了两个文档就有结果了，但是如果我要查询x为9999的记录，那还是得把全表扫描一遍，此时，我们就可以给该字段建立索引，索引建立方式如下：

db.sang_collect.ensureIndex({x:1})

1表示升序，-1表示降序。当我们给x字段建立索引之后，再根据x字段去查询，速度就非常快了，我们看下面这个查询操作的执行计划：

db.sang_collect.find({x:9999}).explain("executionStats")

这个查询计划过长我就不贴出来了，我们可以重点关注查询要耗费的时间大幅度下降。

此时调用getIndexes()方法可以看到我们刚刚创建的索引，如下：

[
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "_id" : 1
        },
        "name" : "_id_",
        "ns" : "sang.sang_collect"
    },
    {
        "v" : 2,
        "key" : {
            "x" : 1.0
        },
        "name" : "x_1",
        "ns" : "sang.sang_collect"
    }
]

我们看到每个索引都有一个名字，默认的索引名字为字段名_排序值，当然我们也可以在创建索引时自定义索引名字，如下：

db.sang_collect.ensureIndex({x:1},{name:"myfirstindex"})

此时创建好的索引如下：

{
    "v" : 2,
    "key" : {
        "x" : 1.0
    },
    "name" : "myfirstindex",
    "ns" : "sang.sang_collect"
}

当然索引在创建的过程中还有许多其他可选参数，如下：

db.sang_collect.ensureIndex({x:1},{name:"myfirstindex",dropDups:true,background:true,unique:true,sparse:true,v:1,weights:99999})

关于这里的参数，我说一下：

1.name表示索引的名称
2.dropDups表示创建唯一性索引时如果出现重复，则将重复的删除，只保留第一个
3.background是否在后台创建索引，在后台创建索引不影响数据库当前的操作，默认为false
4.unique是否创建唯一索引，默认false
5.sparse对文档中不存在的字段是否不起用索引，默认false
6.v表示索引的版本号，默认为2
7.weights表示索引的权重

此时创建好的索引如下：

{
    "v" : 1,
    "unique" : true,
    "key" : {
        "x" : 1.0
    },
    "name" : "myfirstindex",
    "ns" : "sang.sang_collect",
    "background" : true,
    "sparse" : true,
    "weights" : 99999.0
}