部分索引

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新版本3.2.

部分索引只索引集合中满足指定筛选器表达式的文档。通过索引集合中文档的子集,部分索引可以降低存储需求,并降低创建和维护索引的性能成本。

创建部分索引

使用db.collection.createIndex()方法和'partialFilterExpression'选项。“partialFilterExpression”选项接受指定筛选条件的文档,使用:

例如,下面的操作创建一个复合索引,该索引只对“rating”字段大于5的文档进行索引。

db.restaurants.createIndex(
   { cuisine: 1, name: 1 },
   { partialFilterExpression: { rating: { $gt: 5 } } }
)

你可以为所有的MongoDB索引类型,指定一个partialFilterExpression选项.

行为

查询范围

如果使用索引导致结果集不完整,则MongoDB不会将部分索引用于查询或排序操作。

若要使用部分索引,查询必须将筛选器表达式(或指定筛选器表达式子集的经过修改的筛选器表达式)作为其查询条件的一部分。

例如,给定以下索引:

db.restaurants.createIndex(
   { cuisine: 1 },
   { partialFilterExpression: { rating: { $gt: 5 } } }
)

下面的查询可以使用索引,因为查询谓词包含条件“rating: {$gte: 8}”,它匹配索引筛选器表达式“rating: {$gt: 5}”匹配的文档子集:

db.restaurants.find( { cuisine: "Italian", rating: { $gte: 8 } } )

但是,以下查询不能在“cuisine”字段上使用部分索引,因为使用该索引会导致不完整的结果集。具体来说,查询谓词包括条件rating: {$lt: 8},而索引有过滤器rating: {$gt: 5}。也就是说,查询{cuisine: "Italian", rating: {$lt: 8}}匹配的文档(例如,一家评级为1的意大利餐厅)比编入索引的文档更多。

db.restaurants.find( { cuisine: "Italian", rating: { $lt: 8 } } )

类似地,以下查询不能使用部分索引,因为查询谓词不包括筛选器表达式,并且使用索引将返回不完整的结果集。

db.restaurants.find( { cuisine: "Italian" } )

与“sparse”索引进行比较

提示

部分索引代表sparse索引提供的功能的超集,应优先于sparse索引。

部分索引提供了一种比sparse索引索引更有表现力的机制来指定索引哪些文档。

Sparse索引根据索引字段的存在性选择文档进行索引,对于复合索引则根据索引字段的存在性选择文档。

部分索引根据指定的筛选器确定索引项。过滤器可以包括索引键以外的字段,并可以指定条件,而不仅仅是存在检查。例如,部分索引可以实现与sparse索引相同的行为:

db.contacts.createIndex(
   { name: 1 },
   { partialFilterExpression: { name: { $exists: true } } }
)

此部分索引支持与“name”字段上的sparse索引相同的查询。

但是,部分索引还可以在索引键以外的字段上指定筛选器表达式。例如,下面的操作创建了一个部分索引,其中索引在name字段上,但是过滤器表达式在email字段上:

db.contacts.createIndex(
   { name: 1 },
   { partialFilterExpression: { email: { $exists: true } } }
)

为了让查询优化器选择此部分索引,查询谓词必须包含“name”字段上的条件,以及“email”字段上的非空匹配。

例如,下面的查询可以使用索引,因为它包括' name '字段上的条件和' email '字段上的非空匹配:

db.contacts.find( { name: "xyz", email: { $regex: /\.org$/ } } )

但是,以下查询不能使用索引,因为它在“email”字段上包含了一个null匹配,这是过滤器表达式{email: {$exists: true}}不允许的:

db.contacts.find( { name: "xyz", email: { $exists: false } } )

限制

在MongoDB中,您不能创建仅在选项上有所不同的多个索引版本。因此,您不能创建仅因过滤器表达式而不同的多个部分索引。

您不能同时指定partialFilterExpression选项和sparse选项。

MongoDB 3.0或更早版本不支持部分索引。要使用部分索引,必须使用MongoDB 3.2或更高版本。对于分片集群或复制集,所有节点必须是版本3.2或更高。

_id索引不能是部分索引。

分片键索引不能是部分索引。

例子

在集合上创建部分索引

考虑包含类似于以下文档的集合restaurants

{
   "_id" : ObjectId("5641f6a7522545bc535b5dc9"),
   "address" : {
      "building" : "1007",
      "coord" : [
         -73.856077,
         40.848447
      ],
      "street" : "Morris Park Ave",
      "zipcode" : "10462"
   },
   "borough" : "Bronx",
   "cuisine" : "Bakery",
   "rating" : { "date" : ISODate("2014-03-03T00:00:00Z"),
                "grade" : "A",
                "score" : 2
              },
   "name" : "Morris Park Bake Shop",
   "restaurant_id" : "30075445"
}

您可以在boroughcuisine字段上添加部分索引,仅选择索引rating.grade 字段为的文档A

db.restaurants.createIndex(
   { borough: 1, cuisine: 1 },
   { partialFilterExpression: { 'rating.grade': { $eq: "A" } } }
)

然后,对restaurants集合的以下查询使用部分索引返回Bronx中rating.grade等于的餐厅A

db.restaurants.find( { borough: "Bronx", 'rating.grade': "A" } )

但是,以下查询不能使用部分索引,因为查询表达式不包含该rating.grade字段:

db.restaurants.find( { borough: "Bronx", cuisine: "Bakery" } )

具有唯一约束的部分索引

部分索引仅索引集合中符合指定过滤器表达式的文档。如果同时指定 partialFilterExpression约束,则唯一约束仅适用于满足过滤器表达式的文档。如果文档不符合过滤条件,则具有唯一约束的部分索引不会阻止插入不符合唯一约束的文档。

例如,集合users包含以下文档:

{ "_id" : ObjectId("56424f1efa0358a27fa1f99a"), "username" : "david", "age" : 29 }
{ "_id" : ObjectId("56424f37fa0358a27fa1f99b"), "username" : "amanda", "age" : 35 }
{ "_id" : ObjectId("56424fe2fa0358a27fa1f99c"), "username" : "rajiv", "age" : 57 }

下面的操作创建了一个索引,该索引在“username”字段上指定了一个unique constraint和一个部分过滤表达式age: {$gte: 21}

db.users.createIndex(
   { username: 1 },
   { unique: true, partialFilterExpression: { age: { $gte: 21 } } }
)

由于指定用户名的文档已经存在,且“age”字段大于21,因此索引防止插入以下文档:

db.users.insert( { username: "david", age: 27 } )
db.users.insert( { username: "amanda", age: 25 } )
db.users.insert( { username: "rajiv", age: 32 } )

但是,允许使用重复用户名的以下文档,因为唯一约束只适用于“age”大于或等于21的文档。

db.users.insert( { username: "david", age: 20 } )
db.users.insert( { username: "amanda" } )
db.users.insert( { username: "rajiv", age: null } )
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