MongoDB Multikey复合索引 - 需要帮助了解边界

Question

我们最近决定重新访问一些MongoDB索引,并在使用包含多键部分的复合索引时遇到了一个奇怪的结果.

值得注意的是,我们正在使用v2.4.5

TLDR:当使用具有多键部分的复合索引时,将删除用于范围限制的非多键字段的边界.

我将用一个例子来解释这个问题:

创建一些数据

db.demo.insert(
[{ "foo" : 1, "attr" : [  {  "name" : "a" },  {  "name" : "b" },  {  "name" : "c" } ]},
 { "foo" : 2, "attr" : [  {  "name" : "b" },  {  "name" : "c" },  {  "name" : "d" } ]},
 { "foo" : 3, "attr" : [  {  "name" : "c" },  {  "name" : "d" },  {  "name" : "e" } ]},
 { "foo" : 4, "attr" : [  {  "name" : "d" },  {  "name" : "e" },  {  "name" : "f" } ]}])

指数

db.demo.ensureIndex({'attr.name': 1, 'foo': 1})

查询和解释

查询'attr.name'但约束非多键字段'foo'的范围:

db.demo.find({foo: {$lt:3, $gt: 1}, 'attr.name': 'c'}).hint('attr.name_1_foo_1').explain()
{
    "cursor" : "BtreeCursor attr.name_1_foo_1",
    "isMultiKey" : true,
    "n" : 1,
    "nscannedObjects" : 2,
    "nscanned" : 2,
    "nscannedObjectsAllPlans" : 2,
    "nscannedAllPlans" : 2,
    "scanAndOrder" : false,
    "indexOnly" : false,
    "nYields" : 0,
    "nChunkSkips" : 0,
    "millis" : 0,
    "indexBounds" : {
        "attr.name" : [
            [
                "c",
                "c"
            ]
        ],
        "foo" : [
            [
                -1.7976931348623157e+308,
                3
            ]
        ]
    }
}

正如您所看到的,'foo'的范围不是在查询中定义的,一端被完全忽略,这导致nscanned比它应该更大.

更改范围操作数的顺序将改变删除的结尾:

db.demo.find({foo: {$gt: 1, $lt:3}, 'attr.name': 'c'}).hint('attr.name_1_foo_1').explain()
{
    "cursor" : "BtreeCursor attr.name_1_foo_1",
    "isMultiKey" : true,
    "n" : 1,
    "nscannedObjects" : 2,
    "nscanned" : 2,
    "nscannedObjectsAllPlans" : 2,
    "nscannedAllPlans" : 2,
    "scanAndOrder" : false,
    "indexOnly" : false,
    "nYields" : 0,
    "nChunkSkips" : 0,
    "millis" : 0,
    "indexBounds" : {
        "attr.name" : [
            [
                "c",
                "c"
            ]
        ],
        "foo" : [
            [
                1,
                1.7976931348623157e+308
            ]
        ]
    }
}

我们要么错过了一些多键索引基础知识,要么就是我们遇到了一个bug.

我们经历过类似的话题,包括:

• https://groups.google.com/forum/#!searchin/mongodb-user/multikey$20bounds/mongodb-user/RKrsyzRwHrE/_i0SxdJV5qcJ
• MongoDB范围查询中$ lt和$ gt的顺序

不幸的是,这些帖子解决了一个不同的用例,其中在多键值上设置了范围.

我们尝试过的其他事情:

• 更改复合索引排序,从非多键字段开始.

• 将'foo'值放在'attr'数组的每个子文档中,索引('attr.name','attr.foo')并在'attr'上执行$ elemMatch,并在'foo'上设置范围约束.

• 定义范围时使用$和运算符:

  db.demo.find({'attr.name': 'c', $and: [{num: {$lt: 3}}, {num: {$gt: 1}}]})
  

• 使用MongoDB v2.5.4

以上都没有任何影响(v2.5.4通过完全倾倒范围的两端使事情变得更糟).

任何形式的帮助将非常感谢!

非常感谢,

投资回报率

Answer 1

对于复合索引，其中索引字段之一是数组，MongoDB 将仅使用范围查询的下限或上限，以确保返回正确的匹配项。请参阅SERVER-958的示例，其中限制索引上限和下限将找不到预期的文档。

如果您的范围查询位于数组字段上，您可以使用$elemMatch运算符在预期索引范围内优化查询。与 MongoDB 2.4 一样，该$elemMatch运算符不适用于非数组字段，因此不幸的是，这对您的用例没有帮助。您可以观看/投票SERVER-6050：考虑允许 $elemMatch 应用于MongoDB 问题跟踪器中的非数组。

还有一个未解决的问题SERVER-7959：当某些字段是描述此行为的多键时，可能会使用复合索引进行意外扫描。