ESR（相等、排序、范围）指南

相等

“相等”系指单个值的精确匹配。以下精确匹配查询扫描 cars 集合以查找 model 字段 Cordoba 精确匹配的文档。

db.cars.find( { model: "Cordoba" } )
db.cars.find( { model: { $eq: "Cordoba" } } )

索引搜索可有效利用精确匹配来减少检查的索引键数量。相等字段必须放在第一位。当您使用索引的第一部分来确保相等时，索引的其余部分将保持排序顺序。

一个索引可能有多个用于精确匹配的键。用于等值匹配的索引键可以以任何顺序出现。但是，如要使用索引满足等值匹配，所有用于精确匹配的索引键必须放在其他索引字段之前。MongoDB 的搜索算法让您无需以特定顺序排列精确匹配字段。

等值匹配的选择性越强，索引查询的效率就越高。

Sort

“排序”确定结果的顺序。要避免内存中排序，请将排序字段放在索引中的范围之前。

当查询字段是索引键的子集时，索引可以支持排序操作。仅当查询包含排序键之前的所有前缀键的相等条件时，才支持对索引键子集进行排序操作。有关更多信息，请参阅索引的排序和非前缀子集。

以下示例将查询 cars 集合。输出将按 model 进行排序：

db.cars.find( { manufacturer: "GM" } ).sort( { model: 1 } )

要提高查询性能，请对 manufacturer 和 model 字段创建索引：

db.cars.createIndex( { manufacturer: 1, model: 1 } )

• manufacturer 是第一个键，因为它是相等匹配。

• model 按照与查询相同的顺序 (1) 建立索引。

范围

“范围”过滤器会扫描字段。此扫描不要求精确匹配，因此范围过滤器会松散绑定到索引键。为提高查询效率，应尽可能缩小范围边界，并使用等值匹配来限制必须扫描的文档数量。

范围筛选器类似如下内容：

db.cars.find( { price: { $gte: 15000} } )
db.cars.find( { age: { $lt: 10 } } )
db.cars.find( { priorAccidents: { $ne: null } } )

如果查询中的范围谓词选择性很强，请将其放在排序字段之前，以减少已排序文档的数量并允许进行内存中排序。

要避免内存中排序，请将范围过滤放在排序谓词之后。有关内存中排序的更多信息，请参阅cursor.allowDiskUse() 。

其他注意事项

• 不等式操作符，如 $ne 或 $nin 是范围操作符，而不是相等操作符。

• $regex 是个范围操作符。

• $in:

  • $in 单独使用时，它是一个执行一系列相等匹配的相等运算符。

  • 当 $in 与 .sort() 一起使用时：

    • 如果 $in 的数组元素少于 200，则这些元素将展开，然后按照为索引指定的排序顺序进行合并。这会提高小型数组的性能。$in 类似于具有 ESR 的相等谓词。

    • 如果 $in 具有 200 个或更多元素，则这些元素的排序方式类似于范围操作符。在这种情况下，小型数组没有实现性能提升。索引中的后续字段无法提供排序，并且 $in 类似于具有 ESR 的范围谓词。

    • 如果通常将 $ins 用于小型数组，请在索引规范的前面位置包含 $ins。如果通常使用大型数组，请在包含范围谓词的位置包含 $ins。

例子

以下查询在 cars 集合中搜索福特制造的价格超过 15,000 美元的车辆。结果按车型排序：

db.cars.find(
   {
       manufacturer: 'Ford',
       cost: { $gt: 15000 }
   } ).sort( { model: 1 } )

该查询包含 ESR 指南的所有内容：

• manufacturer: 'Ford' 为基于相等的匹配操作

• cost: { $gt: 15000 } 为基于范围的匹配操作，并且

• model 用于排序

根据 ESR 指南，示例查询的最佳索引为：

{ manufacturer: 1, model: 1, cost: 1 }

了解详情

• 创建索引以支持查询

• 使用索引对查询结果进行排序

• 创建选择性索引以高效地回答查询