一、索引

MongoDB 提供了多樣性的索引支持，索引信息被保存在system.indexes 中，且默認(rèn)總是為_(kāi)id創(chuàng)建索引，它的索引使用基本和MySQL 等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一樣。其實(shí)可以這樣說(shuō)說(shuō)，索引是凌駕于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)之上的另一層系統(tǒng)，所以各種結(jié)構(gòu)迥異的存儲(chǔ)都有相同或相似的索引實(shí)現(xiàn)及使用接口并不足為 奇。

1.基礎(chǔ)索引

在字段age 上創(chuàng)建索引，1(升序);-1(降序)：

db.users.ensureIndex({age:1})

_id 是創(chuàng)建表的時(shí)候自動(dòng)創(chuàng)建的索引，此索引是不能夠刪除的。當(dāng)系統(tǒng)已有大量數(shù)據(jù)時(shí)，創(chuàng)建索引就是個(gè)非常耗時(shí)的活，我們可以在后臺(tái)執(zhí)行，只需指定“backgroud:true”即可。

db.t3.ensureIndex({age:1} , {backgroud:true})

2.文檔索引

索引可以任何類型的字段，甚至文檔:

db.factories.insert( { name: "wwl", addr: { city: "Beijing", state: "BJ" } } );
//在addr 列上創(chuàng)建索引
db.factories.ensureIndex( { addr : 1 } );
//下面這個(gè)查詢將會(huì)用到我們剛剛建立的索引
db.factories.find( { addr: { city: "Beijing", state: "BJ" } } );
//但是下面這個(gè)查詢將不會(huì)用到索引，因?yàn)椴樵兊捻樞蚋饕⒌捻樞虿灰粯?
db.factories.find( { addr: { state: "BJ" , city: "Beijing"} } );

3. 組合索引

跟其它數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品一樣，MongoDB 也是有組合索引的，下面我們將在addr.city 和addr.state上建立組合索引。當(dāng)創(chuàng)建組合索引時(shí)，字段后面的1 表示升序，-1 表示降序，是用1 還是用-1 主要是跟排序的時(shí)候或指定范圍內(nèi)查詢 的時(shí)候有關(guān)的。

db.factories.ensureIndex( { "addr.city" : 1, "addr.state" : 1 } );
// 下面的查詢都用到了這個(gè)索引
db.factories.find( { "addr.city" : "Beijing", "addr.state" : "BJ" } );
db.factories.find( { "addr.city" : "Beijing" } );
db.factories.find().sort( { "addr.city" : 1, "addr.state" : 1 } );
db.factories.find().sort( { "addr.city" : 1 } )

4. 唯一索引

只需在ensureIndex 命令中指定”unique:true”即可創(chuàng)建唯一索引。例如，往表t4 中插入2 條記錄:

db.t4.ensureIndex({firstname: 1, lastname: 1}, {unique: true});

5.強(qiáng)制使用索引

hint 命令可以強(qiáng)制使用某個(gè)索引。

db.t5.find({age:{$lt:30}}).hint({name:1, age:1}).explain()

6.刪除索引

//刪除t3 表中的所有索引
db.t3.dropIndexes()
//刪除t4 表中的firstname 索引
db.t4.dropIndex({firstname: 1})

二、explain執(zhí)行計(jì)劃

MongoDB 提供了一個(gè) explain 命令讓我們獲知系統(tǒng)如何處理查詢請(qǐng)求。利用 explain 命令，我們可以很好地觀察系統(tǒng)如何使用索引來(lái)加快檢索，同時(shí)可以針對(duì)性優(yōu)化索引。

db.t5.ensureIndex({name:1})
 db.t5.ensureIndex({age:1})
 db.t5.find({age:{$gt:45}}, {name:1}).explain()
 {
   "cursor" : "BtreeCursor age_1",
   "nscanned" : 0,
   "nscannedObjects" : 0,
   "n" : 0,
   "millis" : 0,
   "nYields" : 0,
   "nChunkSkips" : 0,
   "isMultiKey" : false,
   "indexOnly" : false,
   "indexBounds" : {
   "age" : [
          [45,1.7976931348623157e+308]
        ]
    }
}

 字段說(shuō)明:

cursor: 返回游標(biāo)類型(BasicCursor 或 BtreeCursor)

nscanned: 被掃描的文檔數(shù)量

n: 返回的文檔數(shù)量

millis: 耗時(shí)(毫秒)

indexBounds: 所使用的索引

三、優(yōu)化器profile

在MySQL 中，慢查詢?nèi)罩臼墙?jīng)常作為我們優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的依據(jù)，那在MongoDB 中是否有類似的功能呢?答案是肯定的，那就是MongoDB Database Profiler。

1.開(kāi)啟profiling功能

有兩種方式可以控制 Profiling 的開(kāi)關(guān)和級(jí)別，第一種是直接在啟動(dòng)參數(shù)里直接進(jìn)行設(shè)置。啟動(dòng)MongoDB 時(shí)加上–profile=級(jí)別 即可。也可以在客戶端調(diào)用db.setProfilingLevel(級(jí)別) 命令來(lái)實(shí)時(shí)配置，Profiler 信息保存在system.profile 中。我們可以通過(guò)db.getProfilingLevel()命令來(lái)獲取當(dāng)前的Profile 級(jí)別，類似如下操作：

db.setProfilingLevel(2);

上面profile 的級(jí)別可以取0，1，2 三個(gè)值，他們表示的意義如下：

0 – 不開(kāi)啟

1 – 記錄慢命令 (默認(rèn)為>100ms)

2 – 記錄所有命令

Profile 記錄在級(jí)別1 時(shí)會(huì)記錄慢命令，那么這個(gè)慢的定義是什么?上面我們說(shuō)到其默認(rèn)為100ms，當(dāng)然有默認(rèn)就有設(shè)置，其設(shè)置方法和級(jí)別一樣有兩種，一種是通過(guò)添加 –slowms 啟動(dòng)參數(shù)配置。第二種是調(diào)用db.setProfilingLevel 時(shí)加上第二個(gè)參數(shù)：

db.setProfilingLevel( level , slowms )
db.setProfilingLevel( 1 , 10 );

2.查詢 Profiling 記錄

與MySQL 的慢查詢?nèi)罩静煌?，MongoDB Profile 記錄是直接存在系統(tǒng)db 里的，記錄位置system.profile ，所以，我們只要查詢這個(gè)Collection 的記錄就可以獲取到我們的 Profile 記錄了。列出執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)于某一限度(5ms)的 Profile 記錄：

db.system.profile.find( { millis : { $gt : 5 } } )

MongoDB Shell 還提供了一個(gè)比較簡(jiǎn)潔的命令show profile，可列出最近5 條執(zhí)行時(shí)間超過(guò)1ms 的 Profile 記錄。 

四、常用性能優(yōu)化方案

創(chuàng)建索引

限定返回結(jié)果數(shù)

只查詢使用到的字段

采用capped collection

采用Server Side Code Execution

使用Hint，強(qiáng)制使用索引

采用Profiling

五、性能監(jiān)控工具

1. mongosniff

此工具可以從底層監(jiān)控到底有哪些命令發(fā)送給了MongoDB 去執(zhí)行，從中就可以進(jìn)行分析：以root 身份執(zhí)行：

$./mongosniff --source NET lo

然后其會(huì)監(jiān)控位到本地以localhost 監(jiān)聽(tīng)默認(rèn)27017 端口的MongoDB 的所有包請(qǐng)求。

2.Mongostat

此工具可以快速的查看某組運(yùn)行中的MongoDB 實(shí)例的統(tǒng)計(jì)信息 字段說(shuō)明:

insert: 每秒插入量

query: 每秒查詢量

update: 每秒更新量

delete: 每秒刪除量

locked: 鎖定量

qr | qw: 客戶端查詢排隊(duì)長(zhǎng)度(讀|寫)

ar | aw: 活躍客戶端量(讀|寫)

conn: 連接數(shù)

time: 當(dāng)前時(shí)間

它每秒鐘刷新一次狀態(tài)值，提供良好的可讀性，通過(guò)這些參數(shù)可以觀察到一個(gè)整體的性能情況。

3. db.serverStatus

這個(gè)命令是最常用也是最基礎(chǔ)的查看實(shí)例運(yùn)行狀態(tài)的命令之一。

4.db.stats

db.stats 查看數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)信息。

以上所述是小編給大家介紹的MongoDB性能篇之創(chuàng)建索引，組合索引，唯一索引，刪除索引和explain執(zhí)行計(jì)劃的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)大家有所幫助！

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