MongoDB學習筆記(六) MongoDB索引用法和效率分析

　　MongoDB中的索引其實類似於關係型資料庫，都是為了提高查詢和排序的效率的，並且實現原理也基本一致。由於集合中的鍵(欄位)可以是普通資料類型，也可以是子文檔。MongoDB可以在各種類型的鍵上建立索引。下面分別講解各種類型的索引的建立，查詢，以及索引的維護等。

系列目錄

    MongoDB學習筆記(一) MongoDB介紹及安裝
    MongoDB學習筆記(二) 通過samus驅動實現基本資料操作
    MongoDB學習筆記(三) 在MVC模式下通過Jqgrid表格操作MongoDB資料
    MongoDB學習筆記(四) 用MongoDB的文檔結構描述資料關係
    MongoDB學習筆記(五) MongoDB檔案存取操作
    MongoDB學習筆記(六) MongoDB索引用法和效率分析

一、建立索引

　　 1. 預設索引

　　MongoDB有個預設的“_id”的鍵，他相當於“主鍵”的角色。集合建立後系統會自動建立一個索引在“_id”鍵上，它是預設索引，索引名叫“_id_”，是無法被刪除的。我們可以通過以下方式查看：

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

　　 2. 單列索引

　　在單個鍵上建立的索引就是單列索引，例如我們要在“UserInfo”集合上給“UserName”鍵建立一個單列索引，文法如下：（1表示正序，-1逆序）

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

　　接著，我們用同樣方法尋找名為“_UserName_”的索引

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

　　 3.複合式索引

　　另外，我們還可以同時對多個鍵建立複合式索引。如下代碼建立了按照“UserId”正序，“UserName”逆序的複合式索引:

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

　　 4.子文檔索引

　　我們可以對文件類型的鍵建立各種索引，例如單列索引，如下建立使用者詳細資料“Detail”的單列索引：

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

　　對子文檔的鍵建立複合式索引：例如在“Detail.Address”和“Detail.Age”上建立複合式索引：

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前鍵添加值時，不能添加重複的資訊。值得注意的是，當文檔不存在指定鍵時，會被認為索引值是“null”，所以“null”也會被認為是重複的，所以一般被作為唯一索引的鍵，最好都要有索引值對。

　　對“UserId”建立唯一索引(這時候最後一個參數為“true”)：

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

二、維護索引

　　 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，怎麼查詢呢？

　　下面提供一個遍曆全部索引的方法，列印全部索引資訊：

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

　　輸出結果樣本：

{ "name": "_id_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "_id": 1 } }{ "name": "_UserId_unique_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1 }, "unique": true, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000005" }{ "name": "_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserName": 1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000006" }{ "name": "_Detail.Address_Detail.Age_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "Detail.Address": 1, "Detail.Age": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000007" }{ "name": "_UserId_UserName_", "ns": "myDatabase.UserInfo", "key": { "UserId": 1, "UserName": -1 }, "unique": false, "_id": "4d8f406ab8a4730b78000008" }{ "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的。name表示索引名，ns表示索引屬於哪個庫哪個集合，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

　　新手常陷入的誤區是，認為集合被刪除，索引就不存在了。關係型資料庫中，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，就算集合資料清空，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：

mongoCollection.Metadata.DropIndex("_UserName_");

　　　　下面提供刪除除預設索引外其他全部索引的方法:

public void DropAllIndex(){    var listIndexes = mongoCollection.Metadata.Indexes.ToList();    for (int i = 0; i < listIndexes.Count; i++)    {        if (listIndexes[i].Key != "_id_")        {            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？我們在這裡通過一個例子來測試。比較同樣的資料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條資料:

public void InsertBigData(){    var random = new Random();    for (int i = 1; i < 100000; i++)    {        Document doc = new Document();        doc["ID"] = i;        doc["Data"] = "data" + random.Next(100000);        mongoCollection.Save(doc);    }    Console.WriteLine("當前有" + mongoCollection.FindAll().Documents.Count() + "條資料");}

　　然後，實現一個方法用來建立索引:

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

　還有排序的方法：

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

　運行測試代碼如下:

static void Main(string[] args){    IndexBLL indexBll = new IndexBLL();    indexBll.DropAllIndex();    indexBll.DeleteAll();    indexBll.InsertBigData();    Stopwatch watch1 = new Stopwatch();    watch1.Start();    for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();    Console.WriteLine("無索引排序執行時間：" + watch1.Elapsed);    indexBll.CreateIndexForData();    Stopwatch watch2 = new Stopwatch();    watch2.Start();    for (int i = 0; i < 1; i++) indexBll.SortForData();    Console.WriteLine("有索引排序執行時間：" + watch2.Elapsed);}

　　最後執行程式查看結果：

　　

　　多次測試表明在有索引的情況下，查詢效率要高於無索引的效率。

作者：李盼（Lipan）
出處：[Lipan] （http://www.cnblogs.com/lipan/）
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