目錄

索引原理

索引類型

單鍵索引

組合索引

特性索引

唯一索引

稀疏索引

部分索引?

TTL索引

多鍵索引

文本索引

地理空間索引

哈希索引

總結

MongoDB 索引執行計劃

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索引原理

MongoDB索引的背后的原理和MySQL中的索引原理是差不多的,都是使用B+數來對數據進行管理

索引的運行機制也和MySQL是一樣的,也會有回表、覆蓋索引這些概念

首先,我們需要知道MongoDB的文檔本質上就是一個json對象

B+樹中葉子節點在MySQL中存的是行數據,在MongoDB中存儲的是文檔的指針,本質上是一樣的

所以,在理解MongoDB索引的原理上,我們可以把MySQL的行類比MongoDB的文檔來進行理解,其他都是基本一樣的

區別

????????MongoDB是自己創建好默認的以_id字段為主鍵索引,不能指定主鍵字段

? ? ? ? 和MySQL中的索引類型不太一樣

下面我將介紹MongoDB中的索引類型,類比MySQL數據庫知識進行分享

索引類型

索引大類是分為單鍵索引和組合索引兩大類

通過索引的特性來進行區分,這類叫做特性索引,這些特性索引是和單鍵索引和組合索引進行組合的

從而形成了各式各樣的索引

單鍵索引

對文檔中的單個字段創建索引

作用

????????加速對單個字段的查詢操作
????????支持排序操作
????????提高聚合操作的性能

# 創建單鍵的升序索引
db.集合名.createIndex({ 索引字段: 1 })# 創建單鍵的降序索引
db.集合名.createIndex({ 索引字段: -1 })

組合索引

對文檔中的多個字段創建索引

作用

? ? ? ??加速多字段查詢

????????優化排序操作

????????支持范圍查詢與等值查詢的混合優化

????????減少索引數量

# 創建組合索引
# 1 升序   -1 降序
db.集合名.createIndex({ 索引字段1: 1, 索引字段2: -1, 索引字段3: 1 , ...});

特性索引

唯一索引

定義：唯一索引用于保證字段的唯一性，防止插入重復的數據。

# {unique:true}保證了索引的特性是唯一的
# 索引字段 1 升序   -1 降序
db.集合名稱.createIndex({索引字段:1}, {unique:true})

稀疏索引

定義: 稀疏索引僅包含具有索引字段的文檔的條目，跳過沒有索引字段的文檔。

# {sparse:true}保證了索引的特性是稀疏索引
# 索引字段 1 升序   -1 降序
db.集合名稱.createIndex({索引字段:1}, {sparse:true})

部分索引?

定義: 部分索引僅索引符合特定過濾表達式的文檔，減少索引的存儲要求和創建維護成本。

# {partialFilterExpression:{查詢操作符}}保證了索引的特性是部分索引
# 查詢操作符就是為了過濾符合條件的數據建立索引
# 索引字段 1 升序   -1 降序
db.集合名稱.createIndex({索引字段:1}, {partialFilterExpression:{查詢操作符}})

TTL索引

定義：TTL索引允許在指定時間后自動從集合中刪除文檔，適用于需要自動過期數據的場景。

# {expireAfterSeconds:存活時間秒級}保證了索引的特性是TTL索引
# 索引字段 1 升序   -1 降序
db.集合名稱.createIndex({索引字段:1}, {expireAfterSeconds:存活時間秒級})

多鍵索引

定義：多鍵索引是在數組字段上創建的索引，MongoDB會為數組的每個元素創建單獨的索引條目。適用于需要查詢數組中特定元素的場景。

# 索引數組字段 1 升序   -1 降序
db.集合名.createIndex({ 索引數組字段: -1 })

文本索引

定義：文本索引用于支持全文搜索，可以快速定位包含指定關鍵詞的文檔。適用于需要進行全文搜索的場景，如博客文章、商品描述等。一個集合最多支持一個文本索引。

# 索引字段鍵值對值為text,說明這個是一個全文索引
db.集合名.createIndex({ 索引字段: "text" })

地理空間索引

定義：地理空間索引用于支持地理空間數據查詢，可以快速定位地理位置附近的文檔。適用于需要根據地理位置進行查詢的場景，如查找附近的商家、地點等。

# 索引字段鍵值對值為2dsphere,說明這個是一個地理位置索引
db.集合名.createIndex({ 索引字段: "2dsphere" })

哈希索引

定義：哈希索引將字段的值通過哈希算法轉換為哈希值，并在哈希值上建立索引。適用于需要對字段進行哈希查找的場景，如分片集群中的哈希分片。哈希索引不支持范圍查詢。

# 索引字段鍵值對值為hashed,說明這個是一個哈希索引
db.集合名.createIndex({ 索引字段: "hashed" })

總結

上面的特性索引的語法都是按照單鍵索引類型來進行舉例的

按照組合索引類型的特性索引語法就是多填入幾個索引字段

具體問題具體分析,特性索引是和單鍵、組合索引是可以相互配合使用的

MongoDB 索引執行計劃

在 MongoDB 中查看索引執行計劃通過?explain()?方法來實現的

查詢語句的末尾調用.explain()方法就可以看到這個查詢語句的索引執行計劃

和MySQL差不多

MongoDB中的explain()方法是有參數控制的

queryPlanner? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（默認）? ? ? ? ? 顯示查詢計劃選擇過程
executionStats? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???包含查詢計劃選擇和執行統計信息
allPlansExecution? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?顯示所有候選計劃的執行信息

這個方法會返回查詢語句使用的是那個索引、查詢時間、掃描文檔數量等常見信息可以作為索引優化的依據