分析查询表现

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• 评估查询的性能

该 cursor.explain("executionStats") 和db.collection.explain("executionStats")方法提供了有关查询的性能统计信息。这些统计信息可用于衡量查询是否以及如何使用索引。

db.collection.explain() 提供关于其他操作(如db.collection.update())执行的信息。详细信息请参见db.collection.explain()

评估查询的性能

考虑一个包含以下文件的收集清单:

{ "_id" : 1, "item" : "f1", type: "food", quantity: 500 }
{ "_id" : 2, "item" : "f2", type: "food", quantity: 100 }
{ "_id" : 3, "item" : "p1", type: "paper", quantity: 200 }
{ "_id" : 4, "item" : "p2", type: "paper", quantity: 150 }
{ "_id" : 5, "item" : "f3", type: "food", quantity: 300 }
{ "_id" : 6, "item" : "t1", type: "toys", quantity: 500 }
{ "_id" : 7, "item" : "a1", type: "apparel", quantity: 250 }
{ "_id" : 8, "item" : "a2", type: "apparel", quantity: 400 }
{ "_id" : 9, "item" : "t2", type: "toys", quantity: 50 }
{ "_id" : 10, "item" : "f4", type: "food", quantity: 75 }

没有索引的查询

以下查询检索的文档中，quantity字段的值在100到200之间，包括:

db.inventory.find( { quantity: { $gte: 100, $lte: 200 } } )

查询返回以下文档:

{ "_id" : 2, "item" : "f2", "type" : "food", "quantity" : 100 }
{ "_id" : 3, "item" : "p1", "type" : "paper", "quantity" : 200 }
{ "_id" : 4, "item" : "p2", "type" : "paper", "quantity" : 150 }

要查看所选的查询计划，请将cursor.explain("executionStats")游标方法链接到find命令的末尾:

db.inventory.find(
   { quantity: { $gte: 100, $lte: 200 } }
).explain("executionStats")

explain() 返回以下结果：

{
   "queryPlanner" : {
         "plannerVersion" : 1,
         ...
         "winningPlan" : {
            "stage" : "COLLSCAN",
            ...
         }
   },
   "executionStats" : {
      "executionSuccess" : true,
      "nReturned" : 3,
      "executionTimeMillis" : 0,
      "totalKeysExamined" : 0,
      "totalDocsExamined" : 10,
      "executionStages" : {
         "stage" : "COLLSCAN",
         ...
      },
      ...
   },
   ...
}

• queryPlanner.winningPlan.stage显示 COLLSCAN以指示收集扫描。

  收集扫描表明， mongod必须逐个文档扫描整个收集文档以识别结果。这通常是昂贵的操作，并且可能导致查询缓慢。

• executionStats.nReturned显示3表示查询匹配并返回三个文档。

• executionStats.totalKeysExamined显示0 以指示这是查询未使用索引。

• executionStats.totalDocsExamined屏幕显示10 MongoDB必须扫描十个文档（即集合中的所有文档）才能找到三个匹配的文档。

匹配文档的数量和检查文档的数量之间的差异可能表明，为了提高效率，查询可能会受益于索引的使用。

查询与索引

为了支持对quantity字段的查询，请在quantity字段上添加索引:

db.inventory.createIndex( { quantity: 1 } )

要查看查询计划统计信息，请使用**explain(“executionStats”)**方法:

db.inventory.find(
   { quantity: { $gte: 100, $lte: 200 } }
).explain("executionStats")

该explain()方法返回以下结果:

{
   "queryPlanner" : {
         "plannerVersion" : 1,
         ...
         "winningPlan" : {
               "stage" : "FETCH",
               "inputStage" : {
                  "stage" : "IXSCAN",
                  "keyPattern" : {
                     "quantity" : 1
                  },
                  ...
               }
         },
         "rejectedPlans" : [ ]
   },
   "executionStats" : {
         "executionSuccess" : true,
         "nReturned" : 3,
         "executionTimeMillis" : 0,
         "totalKeysExamined" : 3,
         "totalDocsExamined" : 3,
         "executionStages" : {
            ...
         },
         ...
   },
   ...
}

• queryPlanner.winningPlan.inputStage.stage显示 IXSCAN以指示索引的使用。

• executionStats.nReturned 显示3表示查询匹配并返回三个文档。

• executionStats.totalKeysExamined显示3 以指示MongoDB扫描了三个索引条目。检查的键数与返回的文档数匹配，这意味着mongod只需检查索引键即可返回结果。在 mongod没有扫描所有的文件，只有三个匹配文档不得不被拉入内存中。这导致非常有效的查询。

• executionStats.totalDocsExamined屏幕显示3 MongoDB扫描了三个文档。

如果没有索引，查询将扫描包含10个文档的整个集合，以返回3个匹配的文档。查询还必须扫描每个文档的全部内容，可能会将它们拉到内存中。这将导致昂贵的查询操作，并且可能会很慢。

当使用索引运行时，查询扫描了3个索引项和3个文档，以返回3个匹配的文档，从而产生一个非常高效的查询。

比较索引的性能

要手动比较使用多个索引的查询的性能，可以将 hint()方法与explain()方法结合使用。

考虑以下查询:

db.inventory.find( {
   quantity: {
      $gte: 100, $lte: 300
   },
   type: "food"
} )

查询返回以下文档:

{ "_id" : 2, "item" : "f2", "type" : "food", "quantity" : 100 }
{ "_id" : 5, "item" : "f3", "type" : "food", "quantity" : 300 }

要支持查询，添加复合索引。对于复合索引，字段的顺序很重要。

例如，添加以下两个复合索引。第一个索引首先按数量字段排序，然后按类型字段排序。第二个索引首先按类型排序，然后是quantity字段。

db.inventory.createIndex( { quantity: 1, type: 1 } )
db.inventory.createIndex( { type: 1, quantity: 1 } )

评估第一个索引对查询的影响:

db.inventory.find(
   { quantity: { $gte: 100, $lte: 300 }, type: "food" }
).hint({ quantity: 1, type: 1 }).explain("executionStats")

explain()方法返回如下输出:

{
   "queryPlanner" : {
      ...
      "winningPlan" : {
         "stage" : "FETCH",
         "inputStage" : {
            "stage" : "IXSCAN",
            "keyPattern" : {
               "quantity" : 1,
               "type" : 1
            },
            ...
            }
         }
      },
      "rejectedPlans" : [ ]
   },
   "executionStats" : {
      "executionSuccess" : true,
      "nReturned" : 2,
      "executionTimeMillis" : 0,
      "totalKeysExamined" : 5,
      "totalDocsExamined" : 2,
      "executionStages" : {
      ...
      }
   },
   ...
}

MongoDB扫描了5个索引键(executionStats.totalKeysExamined)以返回2个匹配的文档(executionStats.nReturned)。

评估第二个索引对查询的影响:

db.inventory.find(
   { quantity: { $gte: 100, $lte: 300 }, type: "food" }
).hint({ type: 1, quantity: 1 }).explain("executionStats")

explain()方法返回如下输出:

{
   "queryPlanner" : {
      ...
      "winningPlan" : {
         "stage" : "FETCH",
         "inputStage" : {
            "stage" : "IXSCAN",
            "keyPattern" : {
               "type" : 1,
               "quantity" : 1
            },
            ...
         }
      },
      "rejectedPlans" : [ ]
   },
   "executionStats" : {
      "executionSuccess" : true,
      "nReturned" : 2,
      "executionTimeMillis" : 0,
      "totalKeysExamined" : 2,
      "totalDocsExamined" : 2,
      "executionStages" : {
         ...
      }
   },
   ...
}

MongoDB扫描了2个索引键(executionStats.totalKeysExamined)以返回2个匹配的文档(executionStats.nReturned)。

对于这个示例查询，复合索引**{type: 1, quantity: 1}比复合索引{quantity: 1, type: 1}**更有效。

​ 也可以看看

​ 查询优化，查询计划， 优化查询性能， 索引策略

译者：杨帅

校对：杨帅