MongoDB索引与优化-KeepStudy

MongoDB索引与优化

## 索引优化准则
- 根据ESR原则创建索引：精确(Equal)匹配的字段放最前面,排序(Sort)条件放中间,范围(Range)匹配的字段放最后面,同样适用于ES,ER。

- 每一个查询都必须要有对应的索引

- 尽量使用覆盖索引 Covered Indexes(可以避免读数据文件)
- 需要查询的条件以及返回值均在索引中

- 使用 projection 来减少返回到客户端的的文档的内容

- 尽可能不要计算总数,特别是数据量大和查询不能命中索引的时候

- 避免使用skip/limit形式的分页，特别是数据量大的时候

## Mongodb索引类型
##### 1. _id索引
绝大多数集合默认建立索引，对于每个插入的数据，MongoDB都会生成一条唯一的_id字段。

##### 2. 单键索引
例如一条记录形式为：{x:1,y:2,z:3}，只要在x字段上建立索引之后，就可以用x为条件进行查询
```shell
db.demo_admin2.ensureIndex({x:1}) # 创建索引
db.demo_admin2.find({x:1}); # 使用索引查询
```

##### 3. 多键索引
>多键索引与单键索引区别在于多键索引的值具有多个记录，是一个数组

```shell
db.demo_admin2.insert({x:[1,2,3,4]})
```

##### 4. 复合索引
>当查询条件为多个时，需要建立复合索引

```shell
db.demo_3.ensureIndex({x:1,y:1}) # 1升序，-1降序
db.demo_admin2.find({x:1,y:2})
```
##### 5. 过期(TTL)索引

>指在一段时间后会过期的索引，此索引过一段时间会过期，索引过期后，相应的数据会被删除，适合存储一些在一段时间之后会失效的数据，比如用户登录信息，这样就不需要用到session了。

- 5.1 创建过期索引
建立索引的时候需要多用一个参数，指定索引的有效时间——expireAfterSeconds，单位为秒
```shell
db.demo_3.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:10})
```

- 5.2 过期索引限制
    - 过期索引字段值必须是指定的时间类型，必须是ISODate或ISODate数组，不能使用时间戳，否则不能被自动删除。
    - 如果指定了ISODate数组，则按照最小的时间进行删除。 过期索引不能是复合索引。
    - 删除时间不是精确的，删除过程是由后台程序每60s跑一次，而且删除也需要一些时间，所以存在误差。
    ```shell
    db.demo_3.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:30}
    db.demo_3.insert({time:new Date()});
    ```

##### 6. 全文索引
- 6.1 全文索引创建
>全文索引创建方法与创建单键索引、复合索引类似。value换成'text'，$**匹配集合下所有

```shell
##为一个字段创建全文索引
db.articles.ensureIndex({key:"text"})
##为多个字段创建全文索引
db.articles.ensureIndex({key_1:"text"},{key_2:"text"})
##为集合中所有的字段创建全文索引
db.articles.ensureIndex({"$**":"text"})
```

- 6.2 实例
```shell
db.article.ensureIndex({"article":"text"})
db.articles.find({$text:{$search:"coffee"}})
db.articles.find({$text:{$search:"aa bb cc"}}) # 包含aa或bb或cc的数据
db.articles.find({$text:{$search:"aa bb -cc"}}) # 同时包含aa、bb且不包含cc的数据
db.articles.find({$text:{$search:"\"aa\" \"bb\" \"cc\""}})# 同时包含aa、bb、cc的数据(用""包裹起来，引号需要用反斜杠\转义)
```

- 6.3 mongodb相似度查询
```shell
$meta操作符：{score:{$meta:'textScore'}}
```
查询结果的相似度，搜索出的结果会多出一个score字段，这个得分越高，相关度越高。
```shell
db.article.find({$text:{$search:"aa bb ff"}},{score:{$meta:"textScore"}})
```
加上.sort方法可排序
```shell
db.article.find({$text:{$search:"aa bb ff"}},{score:{$meta:"textScore"}}).sort({score:{$meta:"textScore"}})
```

- 6.4 全局索引的限制
    - 每次查询，只能指定一个$text查询
    - $text查询不能出现在$nor查询中
    - 查询中如果包含了$text, hint不再起作用
    - MongoDB全文索引还不支持中文

##### 7.部分索引
>3.2版本才支持该特性，给符合条件的数据文档建立索引，意在节约索引存储空间与写入成本

```shell
db.user.createIndex({sns.qq.openId:1})
##给qq登录openid加索引，系统其实只有很少一部分用到qq登录 ，然后才会存在这个数据字段，这个时候就没有必要给所有文档加上这个索引，仅需要满足条件才加索引
db.user.createIndex({sns.qq.openId:1} ,{partialFilterExpression:{$exists:1}})
```

##### 8.稀疏索引
稀疏索引仅包含具有索引字段的文档条目，即使索引字段包含空值也是如此。
索引会跳过缺少索引字段的所有文档。
```shell
db.user.createIndex({sns.qq.openId:1} ,{sparse:true})
```
>注：3.2版本开始，提供了部分索引，可以当做稀疏索引的超集，官方推荐优先使用部分索引而不是稀疏索引。

##### 9.地理位置索引
- 2d索引，用于存储和查找平面上的点
- 2dsphere索引，用于存储和查找球面上的点

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