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MongoDB排序時內(nèi)存大小限制與創(chuàng)建索引的注意事項(xiàng)詳解

 更新時間:2022年05月06日 15:59:59   作者:小白碼上飛  
在數(shù)據(jù)量超大的情形下,任何數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在創(chuàng)建索引時都是一個耗時的大工程,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于MongoDB排序時內(nèi)存大小限制與創(chuàng)建索引的注意事項(xiàng)的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

線上服務(wù)的MongoDB中有一個很大的表,我查詢時使用了sort()根據(jù)某個字段進(jìn)行排序,結(jié)果報(bào)了下面這個錯誤:

[Error] Executor error during find command :: caused by :: Sort operation used more than the maximum 33554432 bytes of RAM. Add an index, or specify a smaller limit.
at line 0, column 0

這是個非常常見的MongoDB報(bào)錯了。因?yàn)镸ongoDB處理排序時,如果排序的字段沒有建立索引,會把全表都丟到內(nèi)存中處理。

If MongoDB cannot use an index or indexes to obtain the sort order, MongoDB must perform a blocking sort operation on the data. A blocking sort indicates that MongoDB must consume and process all input documents to the sort before returning results.

而內(nèi)存的大小并不是無限使用的,MongoDB的默認(rèn)設(shè)置是32MB。一旦數(shù)據(jù)量超過32MB,則會報(bào)錯。

參數(shù)internalQueryExecMaxBlockingSortBytes

32MB這個限制是在參數(shù)internalQueryExecMaxBlockingSortBytes中控制。你可以在MongoDB的客戶端上直接查看這個參數(shù)的值,執(zhí)行以下語句:

db.runCommand({
    getParameter: 1,
    "internalQueryExecMaxBlockingSortBytes": 1
})

返回如下結(jié)果:

// 1
{
    "internalQueryExecMaxBlockingSortBytes": NumberInt("33554432"),
    "ok": 1,
    "operationTime": Timestamp(1651142670, 1),
    "$clusterTime": {
        "clusterTime": Timestamp(1651142670, 1),
        "signature": {
            "hash": BinData(0, "X09M2FBji5f+FOwaK/nLTv4+Ybs="),
            "keyId": NumberLong("7080087363631710209")
        }
    }
}

所以解決排序時內(nèi)存使用超過32MB的問題,有兩個方法:

給排序的字段加索引。具體怎么加索引,會在后面細(xì)講。

修改internalQueryExecMaxBlockingSortBytes參數(shù)的大小,使用命令如下:

db.adminCommand({
    setParameter: 1,
    internalQueryExecMaxBlockingSortBytes: 104857600
}) 

MongoDB 4.3的internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes

我準(zhǔn)備在本地的MongoDB上復(fù)現(xiàn)這個問題,于是把這個表直接導(dǎo)入到本地MongoDB中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)排序時并沒有報(bào)錯。使用上面的命令查看internalQueryExecMaxBlockingSortBytes參數(shù)的值時,返回如下結(jié)果:

[17][ProtocolError] no option found to get

Google了一下,發(fā)現(xiàn)了MongoDB的官方網(wǎng)站上的兩個相關(guān)JIRA。

第一個JIRA [SERVER-44053] Rename setParameter for maximum memory usage of blocking sort - MongoDB Jira里表示,在4.3.1版本時,因?yàn)閰?shù)命名描述不清楚,所以將參數(shù)internalQueryExecMaxBlockingSortBytes改為了internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes。這解釋了為什么我執(zhí)行查詢參數(shù)的語句時,沒有返回結(jié)果。

第二個JIRA [SERVER-50767] internalQueryExecMaxBlockingSortBytes causing config exception on mongod load - Mongo中,Comments里提到了,新的internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes參數(shù),默認(rèn)值從32MB改成了100MB。也許我的這個表使用100MB內(nèi)存進(jìn)行排序就夠用了,所以沒有報(bào)錯。

所以在4.3以上的版本(本機(jī)是5.0.4),執(zhí)行以下命令:

db.runCommand({
    getParameter: 1,
    "internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes": 1
})

可以看到查詢結(jié)果:

{
    "internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes": NumberInt("104857600"),
    "ok": 1
}

而服務(wù)器上的MongoDB版本為4.0.3,因此是爆出來最上面的問題。

排序字段如何加索引?

這是個很簡單的問題,你用哪個字段排序,就對哪個字段加索引就好了。比如我要根據(jù)A字段進(jìn)行排序,則增加A字段的索引。

-- 加索引
db.bigMongoTable.createIndex({
    "A": 1
});
-- 查詢
db.bigMongoTable.find({}).sort({
    "A": 1
});

但是如果我改主意了,我要根據(jù)A、B兩個字段做排序:

db.bigMongoTable.find({}).sort({
    "A": 1,
    "B": 1
});

那么熟悉的報(bào)錯就又回來了。

是的!機(jī)智的MongoDB并不會像我們想的那樣,先用上A的索引,從而省點(diǎn)力氣。他依舊會把全部的數(shù)據(jù)丟到內(nèi)存里排序……

那我再加個B字段的索引吧,畢竟在MongoDB查詢的時候,對兩個字段分別建單鍵索引,靈活性比直接建一個復(fù)合索引要好一些,而且MongoDB的索引交集也可以讓這兩個單鍵索引實(shí)現(xiàn)和復(fù)合索引一樣的效果。

哦,不行喲,還是那個報(bào)錯。

所以,當(dāng)多字段排序時,你必須要建一個包含了這些字段的復(fù)合索引,且要注意以下幾點(diǎn):

  • 查詢時參與排序的多個字段的順序,要和創(chuàng)建的索引每個字段的順序保持一致。比如你創(chuàng)建的索引是:db.bigMongoTable.createIndex({"A":1,"B":1,"C":1});那么你的排序語句也要按照順序如下:sort({"A":1,"B":1,"C":1})。如果你調(diào)換A和B的順序,如下:sort({"B":1,"A":1,"C":1}),則索引不會生效。
  • 參與查詢的字段少于索引的字段,則要保證符合前綴匹配。還是第一點(diǎn)里的索引,如果排序語句是這樣:sort({"A":1,"B":1}),則索引繼續(xù)生效。如果是這樣:sort({"A":1,"C":1}),則無法生效。這個你可以理解成和MySQL類似,索引都是按照最左匹配規(guī)則去觸發(fā)的,一條索引的中間部分跳過了就無效了。
  • 參與sort的字段的排序方式,要和創(chuàng)建索引時的排序方式保持完全一致,或者完全相反。對于第一點(diǎn)里的索引,如果查詢sort({"A":-1,"B":1})或者sort({"A":1,"B":-1}),索引則不會生效。只有在查詢sort({"A":1,"B":1})或者sort({"A":-1,"B":-1})時,索引才會生效。

總結(jié)

  • MongoDB的查詢結(jié)果在進(jìn)行排序時,如果排序字段沒有添加索引,會將數(shù)據(jù)全部放到內(nèi)存中計(jì)算。如果數(shù)據(jù)量過大,超過配置的內(nèi)存大小,則會報(bào)錯。
  • 4.3版本之前,使用內(nèi)存的最大值通過參數(shù)internalQueryExecMaxBlockingSortBytes控制,默認(rèn)為32MB。4.3版本之后,通過參數(shù)internalQueryMaxBlockingSortMemoryUsageBytes控制。
  • 正常的解決方式是添加索引,但是索引要包括全部參與排序的字段,且要遵循前綴匹配策略。

到此這篇關(guān)于MongoDB排序時內(nèi)存大小限制與創(chuàng)建索引注意事項(xiàng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MongoDB排序內(nèi)存限制內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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