MongoDB学习笔记(六) MongoDB索引用法和效率分析

时间 2019-11-06

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MongoDB中的索引其实相似于关系型数据库，都是为了提升查询和排序的效率的，而且实现原理也基本一致。因为集合中的键(字段)能够是普通数据类型，也能够是子文档。MongoDB能够在各类类型的键上建立索引。下面分别讲解各类类型的索引的建立，查询，以及索引的维护等。

1、建立索引

1. 默认索引html

MongoDB有个默认的“_id”的键，他至关于“主键”的角色。集合建立后系统会自动建立一个索引在“_id”键上，它是默认索引，索引名叫“_id_”，是没法被删除的。咱们能够经过如下方式查看：数据库

`1`	`var _idIndex = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key ==` `"_id_");`

`2`	`Console.WriteLine(_idIndex);`

2. 单列索引dom

在单个键上建立的索引就是单列索引，例如咱们要在“UserInfo”集合上给“UserName”键建立一个单列索引，语法以下：（1表示正序，-1逆序）测试

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserName", 1 } },` `false);`

接着，咱们用一样方法查找名为“_UserName_”的索引spa

`1`	`var _UserName_Index = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key ==` `"_UserName_");`

`2`	`Console.WriteLine(_UserName_Index);`

3.组合索引pwa

另外，咱们还能够同时对多个键建立组合索引。以下代码建立了按照“UserId”正序，“UserName”逆序的组合索引:code

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserId", 1 }, {` `"UserName", -1 } },` `false);`

4.子文档索引htm

咱们能够对文档类型的键建立各类索引，例如单列索引，以下建立用户详细信息“Detail”的单列索引：blog

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"Detail", 1 } },` `false);`

对子文档的键建立组合索引：例如在“Detail.Address”和“Detail.Age”上建立组合索引：排序

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"Detail.Address", 1 }, {` `"Detail.Age", -1 } },` `false);`

5.惟一索引

惟一索引限制了对当前键添加值时，不能添加剧复的信息。值得注意的是，当文档不存在指定键时，会被认为键值是“null”，因此“null”也会被认为是重复的，因此通常被做为惟一索引的键，最好都要有键值对。

对“UserId”建立惟一索引(这时候最后一个参数为“true”)：

`1`	`mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new` `Document { {` `"UserId", 1 } },` `true);`

2、维护索引

1. 查询索引

经过索引名查询的方式已有介绍。但有时候，咱们可能忘记了索引名，怎么查询呢？

下面提供一个遍历所有索引的方法，打印所有索引信息：

 
       1 
       foreach (var index in mongoCollection.Metadata.Indexes)  
      
       2 
        {  
      
       3 
            Console.WriteLine(index.Value);  
      
       4 
       }

输出结果示例：

 
       1 
       { "name": "_id_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "_id": 1 } }  
      
       2 
       { "name": "_UserId_unique_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1 }, "unique": true, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000005" }  
      
       3 
       { "name": "_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserName": 1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000006" }  
      
       4 
       { "name": "_Detail.Address_Detail.Age_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "Detail.Address": 1, "Detail.Age": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000007" }  
      
       5 
       { "name": "_UserId_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1, "UserName": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000008" }  
      
       6 
       { "name": "_Detail_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "Detail": 1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000009" }

可见，集合的索引也是经过一个集合来维护的。name表示索引名，ns表示索引属于哪一个库哪一个集合，key表示索引在哪一个键上，正序仍是逆序，unique表示是否为惟一索引，等等...

2. 删除索引

新手常陷入的误区是，认为集合被删除，索引就不存在了。关系型数据库中，表被删除了，索引也不会存在。在MongoDB中不存在删除集合的说法，就算集合数据清空，索引都是还在的，要移除索引还须要手工删除。

例如，删除名为“_UserName_”的索引：

`1`	`mongoCollection.Metadata.DropIndex("_UserName_");`

下面提供删除除默认索引外其余所有索引的方法:

 
        01 
        public void DropAllIndex()  
       
        02 
        {  
       
        03 
            var listIndexes = mongoCollection.Metadata.Indexes.ToList();  
       
        04 
            for (int i = 0; i < listIndexes.Count; i++)  
       
        05 
            {  
       
        06 
                if (listIndexes[i].Key != "_id_")  
       
        07 
                {  
       
        08 
                    mongoCollection.Metadata.DropIndex(listIndexes[i].Key);  
       
        09 
                }  
       
        10 
            }  
       
        11 
        }

3、索引的效率

MongoDB的索引到底能不能提升查询效率呢？咱们在这里经过一个例子来测试。比较一样的数据在无索引和有索引的状况下的查询速度。

首先，咱们经过这样一个方法插入10W条数据:

 
       01 
       public void InsertBigData()  
      
       02 
       {  
      
       03 
           var random = new Random();  
      
       04 
           for (int i = 1; i < 100000; i++)  
      
       05 
           {  
      
       06 
               Document doc = new Document();  
      
       07 
          
       08 
               doc["ID"] = i;  
      
       09 
               doc["Data"] = "data" + random.Next(100000);  
      
       10 
          
       11 
               mongoCollection.Save(doc);  
      
       12 
           }  
      
       13 
          
       14 
           Console.WriteLine("当前有" + mongoCollection.FindAll().Documents.Count() + "条数据");  
      
       15 
       }

而后，实现一个方法用来建立索引:

 
       1 
       public void CreateIndexForData()  
      
       2 
       {  
      
       3 
           mongoCollection.Metadata.CreateIndex(new Document { { "Data", 1 } }, false);  
      
       4 
       }

还有排序的方法：

 
       1 
       public void SortForData()  
      
       2 
       {  
      
       3 
           mongoCollection.FindAll().Sort(new Document { { "Data", 1 } });  
      
       4 
       }

运行测试代码以下:

 
       01 
       static void Main(string[] args)  
      
       02 
       {  
      
       03 
           IndexBLL indexBll = new IndexBLL();  
      
       04 
           indexBll.DropAllIndex();  
      
       05 
           indexBll.DeleteAll();  
      
       06 
           indexBll.InsertBigData();  
      
       07 
          
       08 
           Stopwatch watch1 = new Stopwatch();  
      
       09 
           watch1.Start();  
      
       10 
           for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();  
      
       11 
           Console.WriteLine("无索引排序执行时间：" + watch1.Elapsed);  
      
       12 
          
       13 
           indexBll.CreateIndexForData();  
      
       14 
          
       15 
           Stopwatch watch2 = new Stopwatch();  
      
       16 
           watch2.Start();  
      
       17 
           for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();  
      
       18 
           Console.WriteLine("有索引排序执行时间：" + watch2.Elapsed);  
      
       19 
          
       20 
       }

最后执行程序查看结果：

屡次测试代表在有索引的状况下，查询效率要高于无索引的效率。

做者：李盼（Lipan）