索引是提高查詢查詢效率最有效的手段,索引是一種特殊的資料結構,索引以易于遍歷的形式存盤了資料的部分內容(如:一個特定的欄位或一組欄位值),索引會按一定規則對存盤值進行排序,而且索引的存盤位置在記憶體中,所在從索引中檢索資料會非常快,如果沒有索引,MongoDB必須掃描集合中的每一個檔案,這種掃描的效率非常低,尤其是在資料量較大時,
一、索引的基礎知識
下面以關系型資料庫Oracle為例,介紹索引的基本原理,如下圖所示:

從上圖可以看成,索引的本質其實就相當于是一本書的目錄,當查詢表中資料的時候,先查詢目錄(索引)中的行地址,再通過行地址查詢到表中的資料,從而提高查詢的性能,
下圖說明了在MongoDB中,索引在查詢和排序中是如何作業的?

通過這個例子,可以清楚的看到索引存盤的是一個特定欄位或者幾個欄位的集合,并且按照一定的規律排序,當創建集合的時候,MongoDB自動在_id上創建一個唯一性索引,由于是唯一性的,所以可以防止重復的_id值插入到集合中,通過getIndexes可以查詢到MongoDB集合上的索引資訊,如下圖所示,

當沒有索引的時候,通過查看執行計劃,可以看到查詢的程序,如下:查詢:10號部門,工資小于3000的檔案,

那么如何創建一個簡單的索引呢?注意從mongoDB 3.0開始ensureIndex被廢棄,今后都僅僅是db.collection.createIndex的一個別名,

現在在deptno和sal上建立一個索引,并重新查看執行計劃:db.emp.createIndex({"deptno":1,"sal":-1})

注意:除了可以使用explain()生成執行計劃外,還可以有幾個可選的引數,如下:
.explain("allPlansExecution")
.explain("executionStats")
.explain("queryPlanner")
二、索引的型別一:單鍵索引(Single Field)
單鍵索引是最普通的索引,與_id索引不同,單鍵索引不會自動創建,
準備資料:
db.testindex1.insert({"_id":1,"zipcode":1034,"location":{state:"NY",city:"New York"}})
在單個列上創建單鍵索引:
db.testindex1.createIndex({"zipcode":1})
在嵌套的列上創建單鍵索引
db.testindex1.createIndex({"location:state":1})
在內嵌的檔案上創建單鍵索引
db.testindex1.createIndex({"location":-1})
這樣將會把location作為一個整體,
三、索引的型別二:多鍵索引(Multikey Index)
多鍵索引與單鍵索引創建形式相同,區別在于欄位的值,值具有多個記錄,如陣列,

如上圖,基于集合上的陣列創建多鍵索引,且陣列為內嵌檔案,
準備資料:
db.testindex2.insertMany([
{ _id: 5, type: "food", item: "aaa", ratings: [ 5, 8, 9 ] },
{ _id: 6, type: "food", item: "bbb", ratings: [ 5, 9 ] },
{ _id: 7, type: "food", item: "ccc", ratings: [ 9, 5, 8 ] },
{ _id: 8, type: "food", item: "ddd", ratings: [ 9, 5 ] },
{ _id: 9, type: "food", item: "eee", ratings: [ 5, 9, 5 ] }])
下面基于ratings列創建一個多鍵索引:
db.testindex2.createIndex( { ratings: 1 } )
查詢陣列上為5,9的檔案
db.testindex2.find( { ratings: [ 5, 9 ] } )
下面查看其執行計劃
db.testindex2.find( { ratings: [ 5, 9 ] } ).explain()

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標籤:NoSQL
