MongoDB explain 手记，拒绝无用功的查询优化

前言

MongoDB 作为一款流行的 NoSQL 数据库，以其灵活的架构和强大的性能而备受青睐。然而，在面对海量数据时，MongoDB 也可能会遇到性能瓶颈。此时，我们就需要借助 explain 命令来分析查询语句，找出性能瓶颈所在，并进行针对性的优化。

一、MongoDB explain 命令

MongoDB 的 explain 命令用于分析查询语句的执行计划，并返回执行计划的详细信息。explain 命令可以以多种方式使用，最常见的是在查询语句前加上 explain 前缀。

explain {查询语句}

例如，我们可以使用 explain 命令来分析以下查询语句：

db.users.find({age: {$gt: 20, $lt: 30}})

explain 命令的输出结果如下：

{
  "queryPlanner": {
    "plannerVersion": 1,
    "namespace": "db.users",
    "indexFilterSet": false,
    "parsedQuery": {
      "$and": [
        {
          "age": {
            "$gt": 20
          }
        },
        {
          "age": {
            "$lt": 30
          }
        }
      ]
    },
    "winningPlan": {
      "stage": "FETCH",
      "inputStage": {
        "stage": "IXSCAN",
        "keyPattern": {
          "age": 1
        },
        "indexName": "age_1",
        "isMultiKey": false,
        "multiKeyPaths": {
          "age": []
        },
        "isUnique": false,
        "isSparse": false,
        "isPartial": false,
        "indexVersion": 2,
        "direction": "forward",
        "indexBounds": {
          "age": [
            "["20", "30")
          ]
        }
      }
    },
    "rejectedPlans": []
  },
  "executionStats": {
    "executionSuccess": true,
    "nReturned": 10,
    "executionTimeMillis": 2,
    "totalKeysExamined": 100,
    "totalDocsExamined": 100,
    "executionStages": {
      "stage": "FETCH",
      "nReturned": 10,
      "executionTimeMillisEstimate": 2,
      "worksOnChunk": false,
      "inputStage": {
        "stage": "IXSCAN",
        "nReturned": 100,
        "executionTimeMillisEstimate": 2,
        "worksOnChunk": false,
        "isEOF": true,
        "keyPattern": {
          "age": 1
        },
        "indexName": "age_1",
        "isMultiKey": false,
        "multiKeyPaths": {
          "age": []
        },
        "isUnique": false,
        "isSparse": false,
        "isPartial": false,
        "indexVersion": 2,
        "direction": "forward",
        "indexBounds": {
          "age": [
            "["20", "30")
          ]
        }
      }
    }
  }
}

explain 命令的输出结果包括查询规划器信息和执行统计信息两部分。查询规划器信息提供了查询语句的执行计划，包括查询语句的解析树、获胜计划和被拒绝的计划。执行统计信息提供了查询语句的执行统计数据，包括查询语句的执行时间、返回的结果数、扫描的键数和文档数等。

二、explain 命令的用法

explain 命令可以用于分析各种类型的查询语句，包括简单的查询语句、复杂的查询语句、聚合查询语句等。explain 命令还可以用于分析查询语句的执行计划，并找出性能瓶颈所在。

三、explain 命令的优化建议

explain 命令可以帮助我们找出查询语句的性能瓶颈，并提供相应的优化建议。这些优化建议包括：

• 添加索引：如果查询语句没有使用索引，我们可以添加合适的索引来提高查询性能。
• 使用覆盖索引：如果查询语句只返回部分字段，我们可以使用覆盖索引来避免回表操作。
• 优化查询条件：我们可以优化查询条件来减少扫描的数据量。
• 使用更有效的聚合操作：我们可以使用更有效的聚合操作来提高聚合查询的性能。

四、结语

explain 命令是 MongoDB 中一个非常有用的工具，它可以帮助我们分析查询语句的执行计划，找出性能瓶颈所在，并进行针对性的优化。通过使用 explain 命令，我们可以显著提高 MongoDB 的查询性能。