mongodb高级索引、限制索引和ObjectId的结构

上一篇文章中我们讨论了：mongodb覆盖查询、分析查询和原子操作，下面开始讨论mongodb的高级索引、对索引的限制以及了解ObjectId的结构。

一、高级索引

考虑以下用户集合的文档：

{
    "address": {
       "city": "Naplas",
       "state": "Italino",
       "pincode": "321"
    },
    "tags": [
       "music",
       "art",
       "story"
    ],
    "name": "Van"
 }

上面的文档包含一个地址子文档和一个标记数组。

1、索引数组字段

假设我们希望基于用户的标记tag搜索用户文档，我们需要在集合中的tags数组上创建一个索引。

在数组上创建一个索引，然后为它的每个字段创建单独的索引项。所以在我们的例子中，当我们在tags数组上创建一个索引时，将为它的值music、art和story创建单独的索引。

要在标记tag数组上创建索引，请使用以下代码：

db.users.ensureIndex({"tags":1})

创建索引之后，我们可以像这样搜索集合的tags字段：

db.users.find({tags:"philosophy"})

要验证是否使用了正确的索引，请使用下面的explain命令：

db.users.find({tags:"art"}).explain()

2、索引子文档字段

假设我们希望根据城市、识别码等字段搜索文档。由于所有这些字段都是address子文档字段的一部分，所以我们将在子文档的所有字段上创建一个索引。

要在子文档的所有三个字段上创建索引，请使用以下代码：

db.users.ensureIndex({"address.city":1,"address.state":1,"address.pincode":1})

创建索引之后，我们可以使用该索引搜索任何子文档字段，如下所示：

db.users.find({"address.city":"Naples"})  

记住查询表达式必须遵循指定索引的顺序，因而上面创建的索引将支持以下查询：

db.users.find({"address.city":"a","address.state":"A"})

它还将支持以下查询：

db.users.find({"address.city":"a","address.state":"A","address.pincode":"963"})

二、限制索引

额外的开销

每个索引都会占用一些空间，并在每次插入、更新和删除时造成开销。因此如果你很少将集合用于读取操作，那么不使用索引是有意义的。

RAM的消耗

索引存储在RAM里面应确保索引的大小不会超过RAM的限制，若索引大小增加了RAM大小，mongodb会删除一些索引从而导致性能损失。

查询限制

索引不能用于使用下面情况的查询：

• 正则表达式或否定运算符，如$nin、$not等。
• 算术运算符，比如$mod等等。
• $where子句

因此始终建议检查查询的索引使用情况。

索引键限制

从2.6版本开始，如果现有索引字段的值超过索引键限制，MongoDB将不会创建索引。

插入超过索引键限制的文档

如果文档的索引字段值超过索引键限制，MongoDB将不会向索引集合插入任何文档，mongorestore和mongoimport实用程序也是如此。

最大范围内

• 一个集合不能有超过64个索引。
• 索引名的长度不能超过125个字符。
• 一个复合索引最多可以索引31个字段。

三、ObjectId的结构

在前面的所有内容中我们都使用了MongoDB对象Id，在本内容中我们将了解ObjectId的结构。

ObjectId是一个12字节的BSON类型，具有以下结构

• 前4个字节表示自unix标准时间以来的秒数
• 接下来的3个字节是机器标识符
• 接下来的2个字节由进程id组成
• 最后3个字节是一个随机计数器值

MongoDB使用ObjectIds作为每个文档的_id字段的默认值，它是在创建任何文档时生成的，ObjectId的复杂组合使得所有_id字段都是惟一的。

1、创建一个新的ObjectId

要生成新的ObjectId，请使用以下代码：

newObjectId = ObjectId()

上面的语句返回了惟一生成的id，你还可以自定义提供一个12字节的id，而不是生成MongoDB的ObjectId。

2、创建文档的时间戳

由于_id ObjectId在缺省情况下存储4字节的时间戳，因此在大多数情况下不需要存储任何文档的创建时间。可以使用getTimestamp方法获取文档的创建时间，这将以ISO日期格式返回此文档的创建时间。

ObjectId("ID").getTimestamp()

3、将ObjectId转换为字符串

在某些情况下，可能需要字符串格式的ObjectId值，要转换字符串中的ObjectId，请使用以下代码，下面代码将返回Guid格式的字符串。

newObjectId.str