高级索引及索引限制攻略——MongoDB

古城微笑少年丶 2023-02-20 08:22 42阅读 0赞

*  高级索引主要实现对文档中子文档和数组建立索引，实现地理空间的数据索引。
 *  高级索引的出现是为了更好地处理文档中的子文档和数组索引问题，同时也介绍了地理索引功能。
 *  建立索引的唯一目的，是提高查询效率，所以必须清楚地了解建立索引所带来的限制条件，否则很可能好事变坏事。

##### 1. 子文档索引 #####

语法： db.collection\_name.createIndex(\{key:n,key:n,…\})  
其中，key为指向文档的带“.”的字符串。 n的值为1或-1，表示升序或降序。

>use eshops
    >db.books.insert(
    [{name:"《生活百科故事1》",price:50,summary:{kind:"学前",content:"1-7岁使用"}},
    {name:"《生活百科故事2》",price:50,summary:{kind:"少儿",content:"8-16岁使用"}},
    {name:"《生活百科故事3》",price:50,summary:{kind:"成人",content:"18-60岁使用"}}])
    db.books.createIndex({
    "summary.kind":1,"summary. content ":-1
    })//对一个子文档的两个键的值进行索引。
    >db.books.find({
       "summary.kind":"少儿"}).pretty()

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc3NTI1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

##### 2. 数组索引 #####

*  对数组建立索引时，MongoDB会为数组中指定元素创建一个索引键。
 *  语法：db.collection\_name.createIndex(\{key:n,key:n,…\})
 *  其中，key为指向数组的带“.”的字符串。n的值为1或-1，表示升序或降序

>db.books.insert(
    [
    {name:"《e故事》",price:30,tags:[{
       no:1,press:"x出版社"},{
       no:2,press:"y出版社"},{
       no:3,press:"z出版社"}]
    },
    {name:"《f故事》",price:30,tags:[{
       no:11,press:"x出版社"},{
       no:4,press:"y出版社"},{
       no:2,press:"z出版社"}]
    }]
    )//插入两个带数组的文档
    >db.books.createIndex({
       "tags.no":1,"tags.press":-1})//对一个数组的两个键的值进行索引。
    >db.books.find({
       "tags.no":2}).pretty()

注意：

*  多键值索引时，只能针对集合里一条文档的一个数组建立多键索引，不允许建立多数组索引。
 *  不能为分片建立多键值索引  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDc3NTI1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

##### 3、2dsphere索引（地理空间索引） #####

*  2dsphere索引支持所有MongoDB数据库中地理空间的查询：包含、交集和近邻的查询。并支持GeoJSON存储对象和普通坐标的数据。坐标顺序是：经度，纬度
 *  语法：db.collection\_name.createIndex(\{:”2dsphere”\})

db.places.insert
    ([
     {loc:{
       type:"Point",coordinates:[-73.97, 40.77]},
           name:"Central Park",category:"Parks"},
     {loc:{
       type:"Point",coordinates:[-73.88, 40.78]},
           name:"La Guardia Airport",category:"Airport"}
    ]       
    )//插入两条地理空间属性文档数据
    db.places.find()
    db.places.createIndex({loc:"2dsphere"})//建立一个2dsphere索引

##### 索引的限制 #####

1、索引额外开销  
建立一个索引至少需要8KB的数据存储空间，也就是索引是需要消耗内存和磁盘的存储空间的；  
如果业务系统所使用的集合很少对集合进行读取操作，则建议不使用索引。

2、内存使用限制  
索引在具体使用时，是驻内存中进行持续运行的，所以索引大小不能超过内存的限制。索引占用空间大小，可以通过db.collection.totalIndexSize()方法来查找了解。

3、查询限制  
索引不能被以下的查询使用：

*  正则表达式及非操作符，如 $nin, $not, 等；
 *  算术运算符，如 $mod, 等； $where 子句。

4、索引最大范围

*  集合中索引不能超过64个；
 *  索引名的长度不能超过125个字符；
 *  一个多值索引最多可以有31个字段；
 *  如果现有的索引字段的值超过索引键的限制，MongoDB中不会创建索引。

5、不应该使用索引场景

*  使用索引是否合适，主要看查询操作的使用场景，预先进行模拟测试非常重要。
 *  如果查询要返回的结果超过集合文档记录的三分之一，那么是否建立索引，需要慎重考虑；
 *  对于以写为主的集合，建议慎用索引，默认情况下\_id够用了。

**小 结**

1.  注意BASE的特点，不能保证数据的高度准确性和可靠性，但是在这样的弱事务处理多文档记录的情况下，可以最大限度地保证数据的各种操作速度，速度响应是NOSQL的最优先考虑应用要求之一。
2.  高级索引包括了子文档索引、数组文档索引、地理索引，要会建立，并会测试索引建立后的响应性能；另外，会判断索引建立的应用局限性。

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