MongoDB的查询分析

1.explain()方法

概念

通常来说，我们都需要对查询语句进行分析，来查看语句是否使用了索引还是全表扫描等。mysql中提供了EXLPAIN()关键字，而mongo中同样提供了explain()方法进行查询分析

语句

db.${collectionName}.find().explain(${分析方式})
其中分析方式参数可以缺省，具体参数介绍如下：

1. queryPlanner：默认参数，缺省时默认为queryPlanner
2. executionStats：会返回最佳执行计划的一些统计信息

3. allPlansExecution：用来获取所有执行计划

   2.explain()关键字段讲解

   queryPlanner

   使用： db.test.find({t:1}).explain()语句进行查询分析
   返回字段具体如下：

   {
    "queryPlanner":{
        "plannerVersion":1,
        "namespace":"db_test.test",
        "indexFilterSet":false,
        "parsedQuery":{
            "t":{
                "$eq":1
            }
        },
        "queryHash":"E6282CBD",
        "planCacheKey":"BD8C7DD3",
        "winningPlan":{
            "stage":"FETCH",
            "inputStage":{
                "stage":"IXSCAN",
                "keyPattern":{
                    "t":1
                },
                "indexName":"t_1",
                "isMultiKey":false,
                "multiKeyPaths":{
                    "t":[
                    ]
                },
                "isUnique":false,
                "isSparse":false,
                "isPartial":false,
                "indexVersion":2,
                "direction":"forward",
                "indexBounds":{
                    "t":[
                        "[1.0, 1.0]"
                    ]
                }
            }
        },
        "rejectedPlans":[
        ]
    },
    "serverInfo":{
        "host":"instance-opiu1svq",
        "port":27017,
        "version":"4.4.15",
        "gitVersion":"bc17cf2c788c5dda2801a090ea79da5ff7d5fac9"
    },
    "ok":1
   }

   winningPlan 属性是一个递归结构：winningPlan 指向获胜查询计划中的最后一个阶段，每个阶段都有一个描述前一阶段的 inputStage 属性。
   在上述计划中，有两个阶段：IXSCAN 和 FETCH（从递归最底层往外看）。这意味着第一个 MongoDB 使用 { t: 1 } 索引来确定哪些文档与查询匹配，然后获取各个文档
   重点关注stage字段

4. 如果stage字段为”IXSCAN”，代表使用了索引。

5. 如果stage字段为”COLLSCAN”，代表扫描了整个集合进行文档查询

   executionStats

   使用： db.test.find({t:1}).explain(“executionStats”)语句进行查询分析
   返回字段具体如下：

   {
    "queryPlanner" : {
      "plannerVersion" : 1,
      "namespace" : "db_test.test",
      "indexFilterSet" : false,
      "parsedQuery" : {
        "t" : {
          "$eq" : 1
        }
      },
      "winningPlan" : {
        "stage" : "FETCH",
        "inputStage" : {
          "stage" : "IXSCAN",
          "keyPattern" : {
            "t" : 1
          },
          "indexName" : "t_1",
          "isMultiKey" : false,
          "multiKeyPaths" : {
            "t" : [ ]
          },
          "isUnique" : false,
          "isSparse" : false,
          "isPartial" : false,
          "indexVersion" : 2,
          "direction" : "forward",
          "indexBounds" : {
            "t" : [
              "[1.0, 1.0]"
            ]
          }
        }
      },
      "rejectedPlans" : [ ]
    },
    "executionStats" : {
      "executionSuccess" : true,
      "nReturned" : 1,
      "executionTimeMillis" : 0,
      "totalKeysExamined" : 1,
      "totalDocsExamined" : 1,
      "executionStages" : {
        "stage" : "FETCH",
        "nReturned" : 1,
        "executionTimeMillisEstimate" : 0,
        "works" : 2,
        "advanced" : 1,
        "needTime" : 0,
        "needYield" : 0,
        "saveState" : 0,
        "restoreState" : 0,
        "isEOF" : 1,
        "docsExamined" : 1,
        "alreadyHasObj" : 0,
        "inputStage" : {
          "stage" : "IXSCAN",
          "nReturned" : 1,
          "executionTimeMillisEstimate" : 0,
          "works" : 2,
          "advanced" : 1,
          "needTime" : 0,
          "needYield" : 0,
          "saveState" : 0,
          "restoreState" : 0,
          "isEOF" : 1,
          "keyPattern" : {
            "t" : 1
          },
          "indexName" : "t_1",
          "isMultiKey" : false,
          "multiKeyPaths" : {
            "t" : [ ]
          },total
          "isUnique" : false,
          "isSparse" : false,
          "isPartial" : false,
          "indexVersion" : 2,
          "direction" : "forward",
          "indexBounds" : {
            "t" : [
              "[1.0, 1.0]"
            ]
          },
          "keysExamined" : 1,
          "seeks" : 1,
          "dupsTested" : 0,
          "dupsDropped" : 0
        }
      }
    },
    "serverInfo" : {
      "host" : "instance-opiu1svq",
      "port" : 27017,
      "version" : "4.4.15",
      "gitVersion" : "bc17cf2c788c5dda2801a090ea79da5ff7d5fac9"
    },
    "ok" : 1
   }

   如图，多了一个executionStats属性。重点关注executionTimeMillis字段以及totalDocsExamined字段

6. executionTimeMillis：mongo服务器执行查询花费的时间，但是并不包括接受命令以及返回命令的网络耗时。因此该字段时间短，不代表整体查询时间短

7. totalDocsExamined：mongo服务器查询结果必须检索的文档数量。如果触发了覆盖索引查询，那么这个字段=0

   allPlansExecution

   allPlansExecution返回的字段与executionStats一致，这里不做过多描述

   3.hint()方法

   概念

   $hint 运算符（也叫“强制查询优化器”）能够使用指定的索引来进行查询，以此来测试查询的性能。
   如果想要测试具有不同索引的查询性能时，此功能特别有用。
   在 mongo shell 中可以使用 $hint 的辅助方法 hint() 来使用此功能

   语句

8. 使用hint强制指定索引查询：db.${collectionName}.hint({{$indexName:1/-1},…})

9. 使用hint强制指定索引查询进行分析：db.${collectionName}.hint({{$indexName:1/-1},…}).explain()