MongoDB——explain执行计划详解

一、explain执行计划使用的前提条件
二、explain执行计划的语法
三、explain执行计划的示例
- 3.1、数据准备
- 3.2、执行explain执行计划指定queryPlanner参数
- 3.3、执行explain执行计划指定executionStats参数
- 3.4、执行explain执行计划指定allPlansExecution参数
- 3.5、 stage状态
- 3.6、执行计划的返回结果中尽量不要出现以下stage

一、explain执行计划使用的前提条件

查询是否使用了索引
索引是否减少了扫描的记录数量
是否存在低效的内存排序

二、explain执行计划的语法

explain()方法的形式

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

verbose 可选参数
表示执行计划的输出模式，默认queryPlanner

模式名字	描述
queryPlanner	执行计划的详细信息，包括查询计划、集合信息、查询条件、最佳执行计划、查询方式和 MongoDB 服务信息等
exectionStats	最佳执行计划的执行情况和被拒绝的计划等信息
allPlansExecution	选择并执行最佳执行计划，并返回最佳执行计划和其他执行计划的执行情况

三、explain执行计划的示例

3.1、数据准备

准备数据集，执行脚本

var tags = ["nosql","mongodb","document","developer","popular"];
var types = ["technology","sociality","travel","novel","literature"];
var books=[];
for(var i=0;i<50;i++){var typeIdx = Math.floor(Math.random()*types.length);var tagIdx = Math.floor(Math.random()*tags.length);var tagIdx2 = Math.floor(Math.random()*tags.length);var favCount = Math.floor(Math.random()*100);var username = "xx00"+Math.floor(Math.random()*10);var age = 20 + Math.floor(Math.random()*15);var book = {title: "book-"+i, type: types[typeIdx],tag: [tags[tagIdx],tags[tagIdx2]],favCount: favCount, author: {name:username,age:age}};books.push(book)
}
db.books1.insertMany(books);

查看初始化的数据
```
db.books1.find()
```

3.2、执行explain执行计划指定queryPlanner参数

未创建title的索引，执行explain指定queryPlanner参数
```
db.books1.find({title:"book-1"}).explain("queryPlanner")
```

explain执行中字段的解释

字段名称	描述
plannerVersion	执行计划的版本
namespace	查询的集合
indexFilterSet	是否使用索引
parsedQuery	查询条件
winningPlan	最佳执行计划
stage	查询方式
filter	过滤条件
direction	查询顺序
rejectedPlans	拒绝的执行计划
serverInfo	mongodb服务器信息

3.3、执行explain执行计划指定executionStats参数

executionStats 模式的返回信息中包含了 queryPlanner 模式的所有字段，并且还包含了最佳执行计划的执行情况
创建title索引
```
db.books1.createIndex({title:1})
```

执行explain指定executionStats参数

db.books1.find({title:"book-1"}).explain("executionStats")

explain执行中字段的解释

字段名称	描述
winningPlan.inputStage	用来描述子stage，并且为其父stage提供文档和索引关键字
winningPlan.inputStage.stage	子查询方式
winningPlan.inputStage.keyPattern	所扫描的index内容
winningPlan.inputStage.indexName	索引名
winningPlan.inputStage.isMultiKey	是否是Multikey。如果索引建立在array上，将是true
executionStats.executionSuccess	是否执行成功
executionStats.nReturned	返回的个数
executionStats.executionTimeMillis	这条语句执行时间
executionStats.executionStages.executionTimeMillisEstimate	检索文档获取数据的时间
executionStats.executionStages.inputStage.executionTimeMillisEstimate	扫描获取数据的时间
executionStats.totalKeysExamined	索引扫描次数
executionStats.executionStages.isEOF	是否到达 steam 结尾，1 或者 true 代表已到达结尾
executionStats.executionStages.works	工作单元数，一个查询会分解成小的工作单元
executionStats.executionStages.advanced	优先返回的结果数
executionStats.executionStages.docsExamined	文档检查数

3.4、执行explain执行计划指定allPlansExecution参数

allPlansExecution返回的信息包含 executionStats 模式的内容，且包含allPlansExecution:[]块

"allPlansExecution" : [{"nReturned" : <int>,"executionTimeMillisEstimate" : <int>,"totalKeysExamined" : <int>,"totalDocsExamined" :<int>,"executionStages" : {"stage" : <STAGEA>,"nReturned" : <int>,"executionTimeMillisEstimate" : <int>,...}}},...
]

3.5、 stage状态

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

3.6、执行计划的返回结果中尽量不要出现以下stage

COLLSCAN(全表扫描)
SORT(使用sort但是无index)
不合理的SKIP
SUBPLA(未用到index的$or)
COUNTSCAN(不使用index进行count)

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