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1 mongoDB索引的管理
db.userinfos.insertMany([ {_id:1, name: "张三", age: 23,level:10, ename: { firstname: "san", lastname: "zhang"}, roles: ["vip","gen" ]}, {_id:2, name: "李四", age: 24,level:20, ename: { firstname: "si", lastname: "li"}, roles:[ "vip" ]}, {_id:3, name: "王五", age: 25,level:30, ename: { firstname: "wu", lastname: "wang"}, roles: ["gen","vip" ]}, {_id:4, name: "赵六", age: 26,level:40, ename: { firstname: "liu", lastname: "zhao"}, roles: ["gen"] }, {_id:5, name: "田七", age: 27, ename: { firstname: "qi", lastname: "tian"}, address:'北京' }, {_id:6, name: "周八", age: 28,roles:["gen"], address:'上海' } ]);
索引的增删改查还是十分简单的,我们看一下索引管理的几个方法:(在 3.0.0 版本前创建索引方法为 db.collection.ensureIndex(),之后的版本使用了 db.collection.createIndex() 方法)
//创建索引,值1表示正序排序,-1表示倒序排序 db.userinfos.createIndex({age:-1}) //查看userinfos中的所有索引 db.userinfos.getIndexes() //删除特定一个索引 db.userinfos.dropIndex({name:1,age:-1}) //删除所有的索引(主键索引_id不会被删除) db.userinfos.dropIndexes() //如果我们要修改一个索引的话,可以先删除索引然后在重新添加。
2 mongoDB中常用的索引类型
1 单键索引
单键索引(Single Field Indexes)顾名思义就是单个字段作为索引列,mongoDB的所有collection默认都有一个单键索引_id,我们也可以对一些经常作为过滤条件的字段设置索引,如给age字段添加一个索引,语法十分简单:
//给age字段添加升序索引 db.userinfos.createIndex({age:1})
其中{age:1}中的1表示升序,如果想设置倒序索引的话使用 db.userinfos.createIndex({age:-1}) 即可。我们通过explain()方法查看查询计划,如下图,看到查询age=23的document时使用了索引,如果没有使用索引的话stage=COLLSCAN。
因为document的存储是bson格式的,我们也可以给内置对象的字段添加索引,或者将整个内置对象作为一个索引,语法如下:
//1.内嵌对象的某一字段作为索引 //在ename.firstname字段上添加索引 db.userinfos.createIndex({"ename.firstname":1}) //使用ename.firstname字段的索引查询 db.userinfos.find({"ename.firstname":"san"}) //2.整个内嵌对象作为索引 //给整个ename字段添加索引 db.userinfos.dropIndexes() //使用ename字段的索引查询 db.userinfos.createIndex({"ename":1})
2 复合索引
复合索引(Compound Indexes)指一个索引包含多个字段,用法和单键索引基本一致。使用复合索引时要注意字段的顺序,如下添加一个name和age的复合索引,name正序,age倒序,document首先按照name正序排序,然后name相同的document按age进行倒序排序。mongoDB中一个复合索引最多可以包含32个字段。
//添加复合索引,name正序,age倒序 db.userinfos.createIndex({"name":1,"age":-1}) //过滤条件为name,或包含name的查询会使用索引(索引的第一个字段) db.userinfos.find({name:'张三'}).explain() db.userinfos.find({name:"张三",level:10}).explain() db.userinfos.find({name:"张三",age:23}).explain() //查询条件为age时,不会使用上边创建的索引,而是使用的全表扫描 db.userinfos.find({age:23}).explain()
执行查询时查询计划如下:
3 多键索引
多键索引(mutiKey Indexes)是建在数组上的索引,在mongoDB的document中,有些字段的值为数组,多键索引就是为了提高查询这些数组的效率。看一个例子:准备测试数据,classes集合中添加两个班级,每个班级都有一个students数组,如下:
db.classes.insertMany([ { "classname":"class1", "students":[{name:'jack',age:20}, {name:'tom',age:22}, {name:'lilei',age:25}] }, { "classname":"class2", "students":[{name:'lucy',age:20}, {name:'jim',age:23}, {name:'jarry',age:26}] }] )
为了提高查询students的效率,我们使用 db.classes.createIndex({'students.age':1}) 给students的age字段添加索引,然后使用索引,如下图:
4 哈希索引
哈希索引(hashed Indexes)就是将field的值进行hash计算后作为索引,其强大之处在于实现O(1)查找,当然用哈希索引最主要的功能也就是实现定值查找,对于经常需要排序或查询范围查询的集合不要使用哈希索引。
3 mongoDB中常用的索引属性
1 唯一索引
唯一索引(unique indexes)用于为collection添加唯一约束,即强制要求collection中的索引字段没有重复值。添加唯一索引的语法:
//在userinfos的name字段添加唯一索引 db.userinfos.createIndex({name:1},{unique:true})
看一个使用唯一索引的栗子:
2 局部索引
局部索引(Partial Indexes)顾名思义,只对collection的一部分添加索引。创建索引的时候,根据过滤条件判断是否对document添加索引,对于没有添加索引的文档查找时采用的全表扫描,对添加了索引的文档查找时使用索引。使用方法也比较简单:
//userinfos集合中age>25的部分添加age字段索引 db.userinfos.createIndex( {age:1}, { partialFilterExpression: {age:{$gt: 25 }}} ) //查询age<25的document时,因为age<25的部分没有索引,会全表扫描查找(stage:COLLSCAN) db.userinfos.find({age:23}) //查询age>25的document时,因为age>25的部分创建了索引,会使用索引进行查找(stage:IXSCAN) db.userinfos.find({age:26})
当查询age=23的记录时,stage=COLLSCAN,当查询age=26的记录时,使用了索引,如下:
2 稀疏索引
稀疏索引(sparse indexes)在有索引字段的document上添加索引,如在address字段上添加稀疏索引时,只有document有address字段时才会添加索引。而普通索引则是为所有的document添加索引,使用普通索引时如果document没有索引字段的话,设置索引字段的值为null。
稀疏索引的创建方式如下,当document包含address字段时才会创建索引:
//创建在address上创建稀疏索引 db.userinfos.createIndex({address:1},{sparse:true})
看一个使用稀疏索引的栗子:
4 TTL索引
TTL索引(TTL indexes)是一种特殊的单键索引,用于设置document的过期时间,mongoDB会在document过期后将其删除,TTL非常容易实现类似缓存过期策略的功能。我们看一个使用TTL索引的栗子:
//添加测试数据 db.logs.insertMany([ {_id:1,createtime:new Date(),msg:"log1"}, {_id:2,createtime:new Date(),msg:"log2"}, {_id:3,createtime:new Date(),msg:"log3"}, {_id:4,createtime:new Date(),msg:"log4"} ]) //在createtime字段添加TTL索引,过期时间是120s db.logs.createIndex({createtime:1}, { expireAfterSeconds: 120 }) //logs中的document在创建后的120s后过期,会被mongoDB自动删除
注意:TTL索引只能设置在date类型字段(或者包含date类型的数组)上,过期时间为字段值+exprireAfterSeconds;document过期时不一定就会被立即删除,因为mongoDB执行删除任务的时间间隔是60s;capped Collection不能设置TTL索引,因为mongoDB不能主动删除capped Collection中的document。