MongoDB——explain执行计划详解

x33g5p2x  于2022-05-06 转载在 其他  
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一、explain执行计划使用的前提条件

  • 查询是否使用了索引
  • 索引是否减少了扫描的记录数量
  • 是否存在低效的内存排序

二、explain执行计划的语法

  • explain()方法的形式
db.collection.find().explain(<verbose>)
  • verbose 可选参数
    表示执行计划的输出模式,默认queryPlanner
模式名字描述
queryPlanner执行计划的详细信息,包括查询计划、集合信息、查询条件、最佳执行计划、查询方式和 MongoDB 服务信息等
exectionStats最佳执行计划的执行情况和被拒绝的计划等信息
allPlansExecution选择并执行最佳执行计划,并返回最佳执行计划和其他执行计划的执行情况

三、explain执行计划的示例

3.1、数据准备

  • 准备数据集,执行脚本
var tags = ["nosql","mongodb","document","developer","popular"];
var types = ["technology","sociality","travel","novel","literature"];
var books=[];
for(var i=0;i<50;i++){
	var typeIdx = Math.floor(Math.random()*types.length);
	var tagIdx = Math.floor(Math.random()*tags.length);
	var tagIdx2 = Math.floor(Math.random()*tags.length);
	var favCount = Math.floor(Math.random()*100);
	var username = "xx00"+Math.floor(Math.random()*10);
	var age = 20 + Math.floor(Math.random()*15);
	var book = {
		title: "book-"+i, 
		type: types[typeIdx],
		tag: [tags[tagIdx],tags[tagIdx2]],
		favCount: favCount, 
		author: {name:username,age:age}
	};
	books.push(book)
}
db.books1.insertMany(books);

  • 查看初始化的数据
db.books1.find()

3.2、执行explain执行计划指定queryPlanner参数

  • 未创建title的索引,执行explain指定queryPlanner参数
db.books1.find({title:"book-1"}).explain("queryPlanner")

  • explain执行中字段的解释
字段名称描述
plannerVersion执行计划的版本
namespace查询的集合
indexFilterSet是否使用索引
parsedQuery查询条件
winningPlan最佳执行计划
stage查询方式
filter过滤条件
direction查询顺序
rejectedPlans拒绝的执行计划
serverInfomongodb服务器信息

3.3、执行explain执行计划指定executionStats参数

  • executionStats 模式的返回信息中包含了 queryPlanner 模式的所有字段,并且还包含了最佳执行计划的执行情况
  • 创建title索引
db.books1.createIndex({title:1})

  • 执行explain指定executionStats参数
db.books1.find({title:"book-1"}).explain("executionStats")

  • explain执行中字段的解释
字段名称描述
winningPlan.inputStage用来描述子stage,并且为其父stage提供文档和索引关键字
winningPlan.inputStage.stage子查询方式
winningPlan.inputStage.keyPattern所扫描的index内容
winningPlan.inputStage.indexName索引名
winningPlan.inputStage.isMultiKey是否是Multikey。如果索引建立在array上,将是true
executionStats.executionSuccess是否执行成功
executionStats.nReturned返回的个数
executionStats.executionTimeMillis这条语句执行时间
executionStats.executionStages.executionTimeMillisEstimate检索文档获取数据的时间
executionStats.executionStages.inputStage.executionTimeMillisEstimate扫描获取数据的时间
executionStats.totalKeysExamined索引扫描次数
executionStats.executionStages.isEOF是否到达 steam 结尾,1 或者 true 代表已到达结尾
executionStats.executionStages.works工作单元数,一个查询会分解成小的工作单元
executionStats.executionStages.advanced优先返回的结果数
executionStats.executionStages.docsExamined文档检查数

3.4、执行explain执行计划指定allPlansExecution参数

  • allPlansExecution返回的信息包含 executionStats 模式的内容,且包含allPlansExecution:[]块
"allPlansExecution" : [
  {
    "nReturned" : <int>,
    "executionTimeMillisEstimate" : <int>,
    "totalKeysExamined" : <int>,
    "totalDocsExamined" :<int>,
    "executionStages" : {
     	"stage" : <STAGEA>,
     	"nReturned" : <int>,
     	"executionTimeMillisEstimate" : <int>,
     	...
     	}
    }
  },
  ...
]

3.5、 stage状态

状态描述
COLLSCAN全表扫描
IXSCAN索引扫描
FETCH根据索引检索指定文档
SHARD_MERGE将各个分片返回数据进行合并
SORT在内存中进行了排序
LIMIT使用limit限制返回数
SKIP使用skip进行跳过
IDHACK对_id进行查询
SHARDING_FILTER通过mongos对分片数据进行查询
COUNTSCANcount不使用Index进行count时的stage返回
COUNT_SCANcount使用了Index进行count时的stage返回
SUBPLA未使用到索引的$or查询的stage返回
TEXT使用全文索引进行查询时候的stage返回
PROJECTION限定返回字段时候stage的返回

3.6、执行计划的返回结果中尽量不要出现以下stage

  • COLLSCAN(全表扫描)
  • SORT(使用sort但是无index)
  • 不合理的SKIP
  • SUBPLA(未用到index的$or)
  • COUNTSCAN(不使用index进行count)

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