MongoDB中的索引其實類似于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,都是為了提高查詢和排序的效率的,并且實現(xiàn)原理也基本一致。由于集合中的鍵(字段)可以是普通數(shù)據(jù)類型,也可以是子文檔。MongoDB可以在各種類型的鍵上創(chuàng)建索引。下面分別講解各種類型的索引的創(chuàng)建,查詢,以及索引的維護(hù)等。
一、創(chuàng)建索引
1. 默認(rèn)索引
MongoDB有個默認(rèn)的“_id”的鍵,他相當(dāng)于“主鍵”的角色。集合創(chuàng)建后系統(tǒng)會自動創(chuàng)建一個索引在“_id”鍵上,它是默認(rèn)索引,索引名叫“_id_”,是無法被刪除的。我們可以通過以下方式查看:
1 | var _idIndex = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key == "_id_" ); |
2 | Console.WriteLine(_idIndex); |
2. 單列索引
在單個鍵上創(chuàng)建的索引就是單列索引,例如我們要在“UserInfo”集合上給“UserName”鍵創(chuàng)建一個單列索引,語法如下:(1表示正序,-1逆序)
1 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "UserName" , 1 } }, false ); |
接著,我們用同樣方法查找名為“_UserName_”的索引
1 | var _UserName_Index = mongoCollection.Metadata.Indexes.Single(x => x.Key == "_UserName_" ); |
2 | Console.WriteLine(_UserName_Index); |
3.組合索引
另外,我們還可以同時對多個鍵創(chuàng)建組合索引。如下代碼創(chuàng)建了按照“UserId”正序,“UserName”逆序的組合索引:
1 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "UserId" , 1 }, { "UserName" , -1 } }, false ); |
4.子文檔索引
我們可以對文檔類型的鍵創(chuàng)建各種索引,例如單列索引,如下創(chuàng)建用戶詳細(xì)信息“Detail”的單列索引:
1 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "Detail" , 1 } }, false ); |
對子文檔的鍵創(chuàng)建組合索引:例如在“Detail.Address”和“Detail.Age”上創(chuàng)建組合索引:
1 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "Detail.Address" , 1 }, { "Detail.Age" , -1 } }, false ); |
5.唯一索引
唯一索引限制了對當(dāng)前鍵添加值時,不能添加重復(fù)的信息。值得注意的是,當(dāng)文檔不存在指定鍵時,會被認(rèn)為鍵值是“null”,所以“null”也會被認(rèn)為是重復(fù)的,所以一般被作為唯一索引的鍵,最好都要有鍵值對。
對“UserId”創(chuàng)建唯一索引(這時候最后一個參數(shù)為“true”):
1 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "UserId" , 1 } }, true ); |
二、維護(hù)索引
1. 查詢索引
通過索引名查詢的方式已有介紹。但有時候,我們可能忘記了索引名,怎么查詢呢?
下面提供一個遍歷全部索引的方法,打印全部索引信息:
1 | foreach (var index in mongoCollection.Metadata.Indexes) |
3 | Console.WriteLine(index.Value); |
輸出結(jié)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" } |
可見,集合的索引也是通過一個集合來維護(hù)的。name表示索引名,ns表示索引屬于哪個庫哪個集合,key表示索引在哪個鍵上,正序還是逆序,unique表示是否為唯一索引,等等...
2. 刪除索引
新手常陷入的誤區(qū)是,認(rèn)為集合被刪除,索引就不存在了。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,表被刪除了,索引也不會存在。在MongoDB中不存在刪除集合的說法,就算集合數(shù)據(jù)清空,索引都是還在的,要移除索引還需要手工刪除。
例如,刪除名為“_UserName_”的索引:
1 | mongoCollection.Metadata.DropIndex( "_UserName_" ); |
下面提供刪除除默認(rèn)索引外其他全部索引的方法:
01 | public void DropAllIndex() |
03 | var listIndexes = mongoCollection.Metadata.Indexes.ToList(); |
04 | for ( int i = 0; i < listIndexes.Count; i++) |
06 | if (listIndexes[i].Key != "_id_" ) |
08 | mongoCollection.Metadata.DropIndex(listIndexes[i].Key); |
三、索引的效率
MongoDB的索引到底能不能提高查詢效率呢?我們在這里通過一個例子來測試。比較同樣的數(shù)據(jù)在無索引和有索引的情況下的查詢速度。
首先,我們通過這樣一個方法插入10W條數(shù)據(jù):
01 | public void InsertBigData() |
03 | var random = new Random(); |
04 | for ( int i = 1; i < 100000; i++) |
06 | Document doc = new Document(); |
09 | doc[ "Data" ] = "data" + random.Next(100000); |
11 | mongoCollection.Save(doc); |
14 | Console.WriteLine( "當(dāng)前有" + mongoCollection.FindAll().Documents.Count() + "條數(shù)據(jù)" ); |
然后,實現(xiàn)一個方法用來創(chuàng)建索引:
1 | public void CreateIndexForData() |
3 | mongoCollection.Metadata.CreateIndex( new Document { { "Data" , 1 } }, false ); |
還有排序的方法:
1 | public void SortForData() |
3 | mongoCollection.FindAll().Sort( new Document { { "Data" , 1 } }); |
運(yùn)行測試代碼如下:
01 | static void Main( string [] args) |
03 | IndexBLL indexBll = new IndexBLL(); |
04 | indexBll.DropAllIndex(); |
06 | indexBll.InsertBigData(); |
08 | Stopwatch watch1 = new Stopwatch(); |
10 | for ( int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData(); |
11 | Console.WriteLine( "無索引排序執(zhí)行時間:" + watch1.Elapsed); |
13 | indexBll.CreateIndexForData(); |
15 | Stopwatch watch2 = new Stopwatch(); |
17 | for ( int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData(); |
18 | Console.WriteLine( "有索引排序執(zhí)行時間:" + watch2.Elapsed); |
最后執(zhí)行程序查看結(jié)果:
多次測試表明在有索引的情況下,查詢效率要高于無索引的效率。