MongoDB学习之Explain执行计划

mongodb 3.0和之前版本的explain执行计划有非常巨大的差距，这里只学习介绍3.0以后的用法

支持查看以下几种操作的执行计划

基本的使用方式

db.collection.find().explain(verbose)

verbose是explain执行计划的输出模式有以下三种

• queryPlanner

这是explain的默认输出方式

包含执行计划的基本详情信息，包含：查询计划、集合信息、查询条件、最佳执行计划、查询方式和mongodb的基础信息

• executionStats

这种输出方式会在queryPlanner的基础上输出最佳执行计划的一些统计信息

• allPlansExecution

获取所有的执行计划，也就是把集合中所有的每一种索引都生成一个执行计划内容，给与用户判断

详解explain字段

样例

下面是allPlansExecution模式下输出的执行计划，也包含了其它两种模式会输出的内容

{
  "queryPlanner":{
    "plannerVersion":1,
    "namespace":"mock.users",
    "indexFilterSet":false,
    "parsedQuery":{
      "age":{
        "$gte":10
      }
    },
    "winningPlan":{
      "stage":"FETCH",
      "inputStage":{
        "stage":"IXSCAN",
        "keyPattern":{
          "age":1,
          "username":1
        },
        "indexName":"age_1_username_1",
        "isMultiKey":false,
        "multiKeyPaths":{
          "age":[
          ],
          "username":[
          ]
        },
        "isUnique":false,
        "isSparse":false,
        "isPartial":false,
        "indexVersion":2,
        "direction":"forward",
        "indexBounds":{
          "age":[
            "[10, inf.0]"
          ],
          "username":[
            "[MinKey, MaxKey]"
          ]
        }
      }
    },
    "rejectedPlans":[
      {
        "stage":"FETCH",
        "inputStage":{
          "stage":"IXSCAN",
          "keyPattern":{
            "age":1
          },
          "indexName":"age_1",
          "isMultiKey":false,
          "multiKeyPaths":{
            "age":[
            ]
          },
          "isUnique":false,
          "isSparse":false,
          "isPartial":false,
          "indexVersion":2,
          "direction":"forward",
          "indexBounds":{
            "age":[
              "[10, inf.0]"
            ]
          }
        }
      }
    ]
  },
  "executionStats":{   --这个集合是executionStats&allPlansExecution模式才有的
    "executionSuccess":true,
    "nReturned":680520,
    "executionTimeMillis":1121,
    "totalKeysExamined":680520,
    "totalDocsExamined":680520,
    "executionStages":{
      "stage":"FETCH",
      "nReturned":680520,
      "executionTimeMillisEstimate":143,
      "works":680521,
      "advanced":680520,
      "needTime":0,
      "needYield":0,
      "saveState":680,
      "restoreState":680,
      "isEOF":1,
      "docsExamined":680520,
      "alreadyHasObj":0,
      "inputStage":{
        "stage":"IXSCAN",
        "nReturned":680520,
        "executionTimeMillisEstimate":43,
        "works":680521,
        "advanced":680520,
        "needTime":0,
        "needYield":0,
        "saveState":680,
        "restoreState":680,
        "isEOF":1,
        "keyPattern":{
          "age":1,
          "username":1
        },
        "indexName":"age_1_username_1",
        "isMultiKey":false,
        "multiKeyPaths":{
          "age":[
          ],
          "username":[
          ]
        },
        "isUnique":false,
        "isSparse":false,
        "isPartial":false,
        "indexVersion":2,
        "direction":"forward",
        "indexBounds":{
          "age":[
            "[10, inf.0]"
          ],
          "username":[
            "[MinKey, MaxKey]"
          ]
        },
        "keysExamined":680520,
        "seeks":1,
        "dupsTested":0,
        "dupsDropped":0
      }
    },
    "allPlansExecution":[  --这是allPlansExecution执行才会有的返回集合
      {
        "nReturned":101,
        "executionTimeMillisEstimate":0,
        "totalKeysExamined":101,
        "totalDocsExamined":101,
        "executionStages":{
          .......
        }
      }
    ]
  },
  "serverInfo":{
    "host":"supman",
    "port":27017,
    "version":"4.4.10",
    "gitVersion":"58971da1ef93435a9f62bf4708a81713def6e88c"
  },
  "ok":1
}

详解

• queryPlanner

  • plannerVersion 执行计划版本
  • namespace 查询的集合
  • indexFilterSet 是否使用了索引过滤器(网上搜好多说是 是否使用了索引 很坑爹)
  • parsedQuery 查询条件
  • winningPlan 最佳执行计划

  • stage 查询方式

    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
    COUNTSCAN	count不使用Index进行count时的stage返回
    COUNT_SCAN	count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

  • inputStage 用来描述子stage，并且为其父stage提供文档和索引关键字,这里面含有着执行计划中比较主要的信息

    • statge
    • keyPattern扫描的索引的内容
    • indexName 索引名称
    • isMultiKey 是否是索引数组，即索引建立在数组上则为true`
    • `MultiKeyPath 若索引建立在数组上，显示索引的字段

    • isUnique 是否为唯一索引，这种索引所在的属性的每个值必须都是唯一不重复的，而且在创建时需要指明这是一个唯一索引

      db.users.createIndex({"username":1},{unique:true"})

    • isSparse 是否为稀疏索引，这种索引上面的字段可以不存在，一般用于可选字段创建的索引，比如说email这种在个人信息中可填可不填的字段，同样这种索引在创建的时候也需要指定

      db.users.createIndex({"email":1},{sparse:true"})

    • isPartial 是否为部分索引，这种索引只为满足筛选条件的数据创建索引

      db.users.createIndex({age:1},{partialFilterExpression:{age:{"$gte":25}}})

      如上，这种索引只在查询条件为age ≥ 25的时候生效

    • direction 这里代表查询顺序，有两种情况forward或者backward,现在创建一个{age:1}索引

      db.users.find().sort()         --这种情况是forward
      db.users.find().sort({age:-1}) --这种情况是backward

    • indexVersion 索引版本
    • indexBounds 所扫描的索引范围,例如indexBounds: { age: [ '[36, 38]' ] } } }就是代表扫描[36,38]这个区间的age字段的索引

    • rejectedPlans 拒绝计划,非最优的执行计划，它的字段与winningPlan一样不再描述

      • .......

  • serverInfo MongoDB服务器信息

    • host 主机名称
    • port 端口
    • version 服务版本
    • gitVersion git版本号

  • executionStats 包含一些统计信息

    • executionSuccesss 是否执行成
    • nReturned 表示返回的行数
    • executionTimeMillis 执行耗时，单位毫秒
    • totalKeysExamined 索引扫描次数
    • totalDocsExamined 文档扫描次数
    • executionStages 成功的计划详情,下面的很多字段在上面已经陈述过了,在这里就不再写了
    • works 工作单元数，一个查询会分解成很多小的查询单元
    • advanced 优先返回的结果数
    • needTime 未将中间结果推进到其父级的工作周期数
    • needYield 存储层查询产生锁的次数
    • isEOF 指定执行阶段是否达到流结束
    • ......

    • inputStage

      • seeks 为了完成索引扫描(stage)，执行器必须将游标定位到新位置的次数
      • ......

  • allPlansExecution 含有所有执行计划

    • .......

撒花结束

哈哈，终于搞完了还有几个字段没有搞清楚dupsTested、saveState，不过有了上面这些内容对整个执行计划的基本拿捏肯定不成问题