ArangoDB的索引学习

ArangoDB内建了很多索引结构，用于解决不同的应用场景（个人感觉有点过多了。。）

Primary Index:
- 主键索引: id, key
- unsorted hash index
- 内存索引
Edge Index
- 边索引： from, to
- hash index
- 内存索引
Hash Index: 精确查询
- unique hash index
- unique, sparse hash index
- non unique hash index
- non unique, sparse hash index
- 内存索引
Skiplist Index: 范围查询
- unique skiplist index
- unique, sparse skiplist index
- non-unique skiplist index
- non-unique, sparse skiplist index
- 内存索引
Persistent Index
- a sorted index with persistence
- implementation is using the RocksDB engine
- is used as a secondary indexes like MySQL
- O(log n) to get the primary key + O(1) to fetch the actural document
- sorted index, can be used for point lookups, range queries and sorting operations
Geo Index
- uses Hilbert curves to implement geo-spatial indexes
- Using Hilbert curves and Polyhedrons for Geo-Indexing
Fulltext Index
- word tokenization is done using the word boundary analysis provided by libicu
- words are indexed in their lower-cased form
- supports complete match queries (full words) and prefix queries, plus basic logical operations such as and, or and not for combining partial results.

TIPS & NOTES

1、ArangoDB的索引除了Persistent Index，其他的都是纯内存索引，因此内存占用率会比较高；另外，重启的时候所有内存索引需要重新构建（或者打开某个Collection，该Collection相关的索引也会构建），导致启动非常耗时而且耗CPU。这也是后来引入Persitent Index的原因。 Suggestion: Have indexes also on disk besides "only memory indexes" #209 。

另外，即使是内存索引，如果 size of indexes > size of ram，那么也会被操作系统换出。 The kernel will swap only to avoid an out of memory condition 。另一方面，ArangoDB的数据是以内存映射文件(Memory-Mapped Files)的方式加载的，数据量稍微一大，必然会发生换页。

2、相对于其他的图存储，ArangoDB很友好的支持组合索引、数组索引和嵌套属性索引。

Combined index over multiple fields
- db.posts.ensureIndex({ type: "hash", fields: [ "name", "age" ] })
Indexing array values
- db.posts.ensureIndex({ type: "hash", fields: [ "tags[*]" ] });
Indexing attributes and sub-attributes
- db.posts.ensureIndex({ type: "hash", fields: [ "name" ] })
- db.posts.ensureIndex({ type: "hash", fields: [ "name.last" ] })

3、ArangoDB还引入 Vertex-Centric Indexes 解决图遍历过程中的supernode问题

4、其实从功能上出发，可以更好的理解为什么需要这些索引类型：

精确匹配 => Hash(Unsorted)
范围查询 => Sorted => B+ Tree or Skiplist
模糊匹配 => Fulltext
地理位置查询 => Geo

这些索引理论上来说应该是可以内存，也可以是持久化的。是否持久化应该是一个选项(flag)，而不是一种索引类型。

参考文章

Handling Indexes
Suggestion: Have indexes also on disk besides "only memory indexes" #209
Frequently asked questions

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