Abfrageleistung optimieren

Verwenden Sie Query Explain, um den Abfrageausführungsplan und das Laufzeitausführungsprofil zu erhalten und so Probleme mit langsamen Abfragen zu beheben. Im folgenden Abschnitt werden Schritte beschrieben, die Sie zur Optimierung der Abfrageleistung je nach Ausführungsprofil ausführen können:

Anzahl der Ergebnisse begrenzen

Verwenden Sie das Feld „Zurückgegebene Datensätze“ im Ausführungsbaum, um festzustellen, ob die Abfrage viele Dokumente zurückgibt. Sie können die Anzahl der zurückgegebenen Dokumente mit der $limit-Klausel begrenzen. Dadurch wird die serialisierte Byte-Größe der Ergebnisse reduziert, wenn sie über das Netzwerk an die Clients zurückgegeben werden. Wenn dem Limit-Knoten ein MajorSort-Knoten vorangestellt ist, kann die Abfrage-Engine die Limit- und MajorSort-Knoten zusammenführen und eine vollständige In-Memory-Materialisierung und ‑Sortierung durch eine TopN-Sortierung ersetzen. Dadurch wird der Speicherbedarf für die Abfrage reduziert.

Größe des Ergebnisdokuments begrenzen

Sie können die Größe des zurückgegebenen Dokuments begrenzen, indem Sie die $project-Klausel verwenden, um das Abrufen unnötiger Felder zu vermeiden. Dadurch werden die Rechen- und Speicherkosten für die Verarbeitung von Zwischenergebnissen und die serialisierte Bytegröße der Ergebnisse reduziert, wenn sie über das Netzwerk an die Clients zurückgegeben werden. Wenn alle in der Abfrage referenzierten Felder von einem regulären Index (nicht von einem Multikey-Index) abgedeckt werden, kann die Abfrage vollständig durch den Indexscan abgedeckt werden. Das Abrufen von Dokumenten aus dem primären Speicher ist dann nicht erforderlich.

Indexe verwenden

Folgen Sie der Anleitung unten, um Indexe einzurichten und zu optimieren.

Prüfen, ob für die Abfrage ein Index verwendet wird

Sie können feststellen, ob für die Abfrage ein Index verwendet wird, indem Sie die Blattknoten im Ausführungsbaum prüfen. Wenn der Blattknoten des Ausführungsbaums ein TableScan-Knoten ist, bedeutet das, dass für die Abfrage kein Index verwendet wird und Dokumente aus dem primären Speicher gescannt werden. Wenn ein Index verwendet wird, werden im Blattknoten des Ausführungsbaums die Index-ID und die Indexfelder des Index angezeigt.

Prüfen, ob der verwendete Index optimiert werden kann

Ein Index ist für eine Abfrage nützlich, wenn er die Anzahl der Dokumente reduzieren kann, die die Abfrage-Engine aus dem primären Speicher abrufen muss, oder wenn die Feldreihenfolge die Sortieranforderung der Abfrage erfüllen kann.

Wenn ein Index für eine Abfrage verwendet wird, die Abfrage-Engine aber weiterhin viele Dokumente abruft und verwirft (was durch einen Scan-Knoten mit vielen zurückgegebenen Datensätzen gefolgt von einem Filterknoten mit wenigen zurückgegebenen Datensätzen erkennbar ist), ist das ein Zeichen dafür, dass das mit dem Index erfüllte Abfrageprädikat nicht selektiv ist. Informationen zum Erstellen eines geeigneteren Index finden Sie unter Indexe erstellen.

Wenn für eine Abfrage ein Index ohne mehrere Schlüssel verwendet wird, die Abfrage-Engine aber trotzdem eine In-Memory-Neusortierung des Ergebnissatzes durchführt (erkennbar an einem MajorSort-Knoten im Ausführungsbaum der Abfrage), ist das ein Zeichen dafür, dass der verwendete Index nicht verwendet werden kann, um die Sortieranforderung der Abfrage zu erfüllen. Informationen zum Erstellen eines geeigneteren Index finden Sie im nächsten Abschnitt.

`$lookup`-Abfragen optimieren

Sie können $lookup-Abfragen optimieren, indem Sie der Sammlung from Indexe hinzufügen. Dadurch kann der Vorgang passende Dokumente effizient finden, ohne die gesamte Sammlung zu scannen.

`$lookup` mit `localField` und `foreignField`

Wenn Sie die Optionen localField und foreignField in der Phase $lookup verwenden, erstellen Sie einen Index für foreignField in der Sammlung from.

`$lookup` mit verschachtelten Pipelines

Wenn Sie die Option pipeline in der Phase $lookup mit $match-Phasen verwenden, erstellen Sie einen Index für die Felder, die in der externen Sammlung enthalten sind, um einen vollständigen Tabellenscan zu vermeiden:

Erstellen Sie für $match-Phasen mit Filtersemantik (z. B. {$match: {a: true}}) einen Index für die Felder, die in der fremden Sammlung (a) enthalten sind.
Erstellen Sie für $match-Phasen mit Aggregationssemantik, bei der ein Feld mit einem konstanten Wert (z. B. {$match: {$expr: {$gt: [a, 10]}}}) oder mit Gleichheitsvergleichen (eq oder in) zwischen Feldern und Variablen verglichen wird, die in let definiert sind (z. B. {$match: {$expr: {$eq: [a, "$$a"]}}}), einen Index für die Felder, die in der externen Sammlung enthalten sind. Der Index mit mehreren Schlüsseln wird bei der Planung nicht verwendet.

Indexe erstellen

Folgen Sie der Dokumentation zur Indexverwaltung, um Indexe zu erstellen. Damit in Ihrer Abfrage Indexe verwendet werden können, erstellen Sie reguläre (nicht Multikey-)Indexe mit Feldern in der folgenden Reihenfolge:

Alle Felder, die in Gleichheitsoperatoren verwendet werden. Um die Wahrscheinlichkeit der Wiederverwendung über Abfragen hinweg zu maximieren, sortieren Sie die Felder in absteigender Reihenfolge ihrer Häufigkeit in Gleichheitsoperatoren zwischen Abfragen.
Alle Felder, nach denen sortiert wird (in derselben Reihenfolge).
Felder, die in Bereichs- oder Ungleichheitsoperatoren verwendet werden, in absteigender Reihenfolge der Selektivität der Abfragebeschränkung.
Felder, die als Teil einer Abfrage im Index zurückgegeben werden: Wenn Sie solche Felder in den Index aufnehmen, kann die Abfrage durch den Index abgedeckt werden und es ist nicht erforderlich, das Dokument aus dem primären Speicher abzurufen.

Für Abfragen, bei denen Arrayfelder gefiltert und sortiert werden, sollten Sie Multikey-Indizes erstellen.

Abfragehinweis verwenden

Wenn Sie einen besser geeigneten Index für die Abfrage erstellt haben, die Query Engine diesen Index aber nicht verwendet, können Sie die Indexeinstellung der Query Engine mit einem Query-Hinweis überschreiben.