دليل سيناريو للفهرسة في Azure DocumentDB

الفهارس هي هياكل تعزز سرعة استرجاع البيانات من خلال تمكين الوصول السريع إلى حقول محددة داخل المجموعة. تشرح هذه المقالة كيفية إجراء الفهرسة على مستويات التعشيش المختلفة وتراجع كيفية مراجعة استخدام هذه الفهارس بشكل فعال.

سيناريوهات الفهرسة

سنعمل على سيناريوهات أمثلة مع سياق json للعينة المحددة.

{
  "_id": "e79b564e-48b1-4f75-990f-e62de2449239",
  "car_id":"AZ-9874532",
  "car_info": {
    "make": "Mustang",
    "model": "GT Fastback",
    "year": 2024,
    "registration": {
      "license_plate": "LJX386",
      "state": "WV",
      "registration_datetime": {
        "$date": "2024-01-10T01:16:44.000Z"
      },
      "expiration_datetime": {
        "$date": "2034-01-10T01:16:44.000Z"
      }
    }
  },
  "rental_history": [
    {
      "rental_id": "RT63857499825952",
      "customer_id": "CX8716",
      "start_date": {
        "$date": "2024-02-29T01:16:44.000Z"
      },
      "end_date": {
        "$date": "2024-03-04T16:54:44.000Z"
      },
      "pickup_location": { "type": "Point", "coordinates": [ -73.97, 40.77 ]
      },
      "drop_location": { "type": "Point", "coordinates": [ -73.96, 40.78 ]
      },
      "total_price": 232.56944444444443,
      "daily_rent": 50,
      "complains": [ 
        {
          "complain_id": "CMP638574998259520",
          "issue": "Strange odor inside the car.",
          "reported_datetime": {
            "$date": "2024-03-03T20:11:44.000Z"
          },
          "reported_medium": "Website",
          "resolutions": [
            {
              "resolution_datetime": {
                "$date": "2024-03-03T20:20:44.000Z"
              },
              "solution": "Inspect for any leftover food, spills, or trash that might be causing the odor. Contact the rental agency.",
              "resolved": true
            }
          ]
        }
      ],
      "accidents": [
        {
          "accident_id": "ACC376184",
          "date": {
            "$date": "2024-03-03T01:47:44.000Z"
          },
          "description": "Collisions with Soft Barriers: Accidents involving hitting bushes, shrubs, or other soft barriers.",
          "repair_cost": 147
        }
      ]
    },
    {
      "rental_id": "RT63857499825954",
      "customer_id": "CX1412",
      "start_date": {
        "$date": "2033-11-18T01:16:44.000Z"
      },
      "end_date": {
        "$date": "2033-11-25T21:11:44.000Z"
      },
      "pickup_location": { "type": "Point", "coordinates": [ 40, 5 ]
      },
      "drop_location": { "type": "Point", "coordinates": [ 41, 11 ]
      },
      "total_price": 305.3645833333333,
      "daily_rent": 39,
      "complains": [
        {
          "complain_id": "CMP638574998259540",
          "issue": "Unresponsive infotainment system.",
          "reported_datetime": {
            "$date": "2033-11-19T17:55:44.000Z"
          },
          "reported_medium": "Agency",
          "resolutions": []
        }
      ],
      "accidents": null
    }
  ],
  "junk": null
}

فهرسة حقل الجذر

يتيح Azure DocumentDB الفهارس على خصائص الجذر. يسمح المثال بالبحث sampleColl بواسطة car_id.

CarData> db.sampleColl.createIndex({"car_id":1})

تسمح خطة التنفيذ بمراجعة استخدام الفهرس الذي تم إنشاؤه في car_id الميدان باستخدام explain.

CarData> db.sampleColl.find({"car_id":"ZA-XWB804"}).explain()

{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'car_id' : 'ZA-XWB804' } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 0.156,
  explainCommandExecTimeMillis: 37.956,
  dataSize: '32 kB',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'FETCH',
      estimatedTotalKeysExamined: 8700,
      inputStage: {
        stage: 'IXSCAN',
        indexName: 'car_id_1',
        isBitmap: true,
        indexFilterSet: [ { '$eq': { car_id: 'ZA-XWB804' } } ],
        estimatedTotalKeysExamined: 174
      }
    }
  },
  ok: 1
}

فهرسة الخصائص المتداخلة

يتيح Azure DocumentDB فهرسة خصائص المستندات المدمجة. ينشئ المثال فهرسا على الحقل registration_datetime داخل مستند registrationمتداخل .

CarData> db.sampleColl.createIndex({"car_info.registration.registration_datetime":1})

مراجعة خطة التنفيذ توفر explain رؤية حول فحص الفهرس.

CarData> db.sampleColl.find({"car_info.registration.registration_datetime":
                              {  $gte : new ISODate("2024-05-01")
                                ,$lt: ISODate("2024-05-07")
                              }
                            }).explain()


{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'car_info.registration.registration_datetime' : { '$gte' : ISODate('2024-05-01T00:00:00Z'), '$lt' : ISODate('2024-05-07T00:00:00Z') } } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 0.095,
  explainCommandExecTimeMillis: 42.703,
  dataSize: '4087 kB',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'FETCH',
      estimatedTotalKeysExamined: 4350,
      inputStage: {
        stage: 'IXSCAN',
        indexName: 'car_info.registration.registration_datetime_1',
        isBitmap: true,
        indexFilterSet: [
          {
            '$range': {
              'car_info.registration.registration_datetime': {
                min: ISODate("2024-05-01T00:00:00.000Z"),
                max: ISODate("2024-05-07T00:00:00.000Z"),
                minInclusive: true,
                maxInclusive: false
              }
            }
          }
        ],
        estimatedTotalKeysExamined: 2
      }
    }
  },
  ok: 1
}

فهرسة المصفوفات من الجذر

يتيح Azure DocumentDB فهرسة خاصية الجذر المعرفة كمصفوفة. دعونا ننظر في العينة التالية من json.

{
  "_id": ObjectId("58f56170ee9d4bd5e610d644"),
  "id": 1,
  "num": 001,
  "name": "Bulbasaur",
  "img": "http://www.serebii.net/pokemongo/pokemon/001.png",
  "type": [ 'Grass', 'Poison' ],
  "height": '0.71 m',
  "weight": '6.9 kg',
  "avg_spawns": 69,
  "spawn_time": "20:00",
  "multipliers": [ 1.58 ],
  "weaknesses": [ "Fire", "Ice", "Flying", "Psychic"],
  "next_evolution": [ { "num": "002", "name": "Ivysaur" }, { "num": "003", "name": "Venusaur" }]
}

في مثالنا، ننشئ فهرسا على weaknesses حقل المصفوفة ونراجع وجود القيم Groundالثلاث جميعها ، Water & Fire في المصفوفة.

Cosmicworks> db.Pokemon.createIndex({'weaknesses':1})

Cosmicworks> db.Pokemon.find({"weaknesses":
                                {$all:["Ground","Water","Fire"]}
                              }
                            ).explain()

{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'Pokemon', 'filter' : { 'weaknesses' : { '$all' : ['Ground', 'Water', 'Fire'] } } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 10.161,
  explainCommandExecTimeMillis: 21.64,
  dataSize: '906 bytes',
  queryPlanner: {
    namespace: 'Cosmicworks.Pokemon',
    winningPlan: {
      stage: 'FETCH',
      estimatedTotalKeysExamined: 50,
      inputStage: {
        stage: 'IXSCAN',
        indexName: 'weaknesses_1',
        isBitmap: true,
        indexFilterSet: [
          { '$all': { weaknesses: [ 'Ground', 'Water', 'Fire' ] } }
        ],
        estimatedTotalKeysExamined: 2
      }
    }
  },
  ok: 1
}

إشعار

بالنسبة ل MongoServerError: مفتاح الفهرس كبير جدا.

يرجى إنشاء طلب دعم لتمكين فهرسة الخلفية، يليه enableLargeIndexKeys

db.runCommand({ createIndexes: "collectionName", الفهارس: [{ {"index_spec"}], enableLargeIndexKeys: true });

فهرسة المصفوفات المتداخلة

يتيح Azure DocumentDB فهرسة المصفوفات المتداخلة. ينشئ المثال فهرسا على resolutions الحقل الموجود داخل complains المصفوفة.

CarData> db.sampleColl.createIndex({"rental_history.complains.resolutions":1})

نراجع الخطة explain لتحديد جميع الإيجارات، دون تقديم حل للعميل.

CarData> db.sampleColl.find({"rental_history.complains.resolutions":{ $exists: false, $ne: []}}).explain()

{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'rental_history.complains.resolutions' : { '$exists' : false, '$ne' : [] } } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 0.12,
  explainCommandExecTimeMillis: 48.721000000000004,
  dataSize: '1747 kB',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'FETCH',
      estimatedTotalKeysExamined: 1933,
      inputStage: {
        stage: 'IXSCAN',
        indexName: 'rental_history.complains.resolutions_1',
        isBitmap: true,
        indexFilterSet: [
          {
            '$exists': { 'rental_history.complains.resolutions': false }
          },
          { '$ne': { 'rental_history.complains.resolutions': [] } }
        ],
        estimatedTotalKeysExamined: 2
      }
    }
  },
  ok: 1
}

فهرسة حقل محدد في مصفوفة

يتيح Azure DocumentDB فهرسة الحقول داخل المصفوفة. ينشئ المثال فهرسا على date الحقل داخل accidents المصفوفة.

CarData> db.sampleColl.createIndex({"rental_history.accidents.date":1})

مثال الاستعلام يقيم الحوادث بين فترة زمنية معينة، ويعرض الفهرس الذي تم إنشاؤه على date العقار المستخدم.

CarData> db.sampleColl.find({"rental_history.accidents.date":
                                { $gte : ISODate("2024-05-01")
                                , $lt  : ISODate("2024-05-07")
                                }
                            }).explain()

{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'rental_history.accidents.date' : { '$gte' : ISODate('2024-05-01T00:00:00Z'), '$lt' : ISODate('2024-05-07T00:00:00Z') } } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 19.816,
  explainCommandExecTimeMillis: 48.359,
  dataSize: '12 MB',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'FETCH',
      estimatedTotalKeysExamined: 4350,
      inputStage: {
        stage: 'IXSCAN',
        indexName: 'rental_history.accidents.date_1',
        isBitmap: true,
        indexFilterSet: [
          {
            '$range': {
              'rental_history.accidents.date': {
                min: ISODate("2024-05-01T00:00:00.000Z"),
                max: ISODate("2024-05-07T00:00:00.000Z"),
                minInclusive: true,
                maxInclusive: false
              }
            }
          }
        ],
        estimatedTotalKeysExamined: 2
      }
    }
  },
  ok: 1
}

إشعار

نحن حاليا نعزز دعم المصفوفات المتداخلة. في بعض الحالات الطرفية، قد تؤدي عمليات الفهرسة المحددة إلى أخطاء.

فهرسة البطاقات البرية مع استبعاد الحقول المتداخلة

يدعم Azure DocumentDB فهارس البطاقات البرية. يسمح لنا المثال باستبعاد فهرسة جميع الحقول المتداخلة داخل المستند car_info.

// Excludes all the nested sub-document property 
CarData> db.sampleColl.createIndex(  {"$**":1}
                                    ,{"wildcardProjection":
                                          {  "car_info.make":0
                                            ,"car_info.model":0
                                            ,"car_info.registration":0
                                            ,"car_info.year":0
                                            ,"rental_history":0
                                          }
                                      }
                                  )

خطة التنفيذ لا تظهر أي دعم للاستعلامات التي تجرى في model الحقل، وقد تم استبعاد ذلك أثناء إنشاء فهرس البطاقة البرية.

CarData> db.sampleColl.find({"car_info.model":"GT Fastback"}).explain()
{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'car_info.model' : 'GT Fastback' } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 10.879,
  explainCommandExecTimeMillis: 374.25100000000003,
  dataSize: '0 bytes',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'COLLSCAN',
      runtimeFilterSet: [ { '$eq': { 'car_info.model': 'GT Fastback' } } ],
      estimatedTotalKeysExamined: 8700
    }
  },
  ok: 1
}

فهرسة البطاقات البرية مع استبعاد الكائنات المتداخلة

يدعم Azure DocumentDB فهارس البطاقات البرية. يسمح لنا المثال باستبعاد الكائنات المتداخلة من المستند.

// Wildcard index excluding nested object
[mongos] CarData> db.sampleColl.createIndex( {"$**":1},
                                             {"wildcardProjection":
                                                    {  "car_info":0
                                                      ,"rental_history":0
                                                    }
                                              }
                                            )

خطة التنفيذ لا تظهر دعما للاستعلامات التي تجرى على الحقول make المتداخلة داخل car_info المستند.

CarData> db.sampleColl.find({"car_info.make":"Mustang"}).explain()
{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'sampleColl', 'filter' : { 'car_info.make' : 'Mustang' } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 21.271,
  explainCommandExecTimeMillis: 337.475,
  dataSize: '0 bytes',
  queryPlanner: {
    namespace: 'CarData.sampleColl',
    winningPlan: {
      stage: 'COLLSCAN',
      runtimeFilterSet: [ { '$eq': { 'car_info.make': 'Mustang' } } ],
      estimatedTotalKeysExamined: 8700
    }
  },
  ok: 1
}

فهرسة البطاقات البرية مع استبعاد الحقول ذات المصفوفة المتداخلة

مثال فهرس البطاقات البرية يسمح باستبعاد الحقول من المصفوفة المتداخلة. نستخدم pokemon مجموعة مع تمييز صيغة json.

{
{
  "_id": ObjectId("58f56170ee9d4bd5e610d644"),
  "id": 1,
  "num": 001,
  "name": "Bulbasaur",
  "img": "http://www.serebii.net/pokemongo/pokemon/001.png",
  "type": [ 'Grass', 'Poison' ],
  "height": '0.71 m',
  "weight": '6.9 kg',
  "avg_spawns": 69,
  "spawn_time": "20:00",
  "multipliers": [ 1.58 ],
  "weaknesses": [ "Fire", "Ice", "Flying", "Psychic"],
  "next_evolution": [ { "num": "002", "name": "Ivysaur" }, { "num": "003", "name": "Venusaur" }]
}
}

نقوم بإنشاء فهرس على جميع الحقول داخل json باستثناء a num و name الحقول من داخل المصفوفة.

Cosmicworks> db.Pokemon.createIndex( {"$**":1},
                                     {"wildcardProjection":
                                        {  "id":0
                                          ,"name":0
                                          ,"multipliers":0
                                          ,"next_evolution.num":0
                                          ,"next_evolution.name":0
                                        }
                                      }
                                    )

شرح الخطة لا تظهر أي استخدام للمؤشر أثناء الاستعلام في name الحقل داخل next_evolution المصفوفة.

Cosmicworks> db.Pokemon.find({"next_evolution.name":"Venusaur"}).explain()
{
  explainVersion: 2,
  command: "db.runCommand({explain: { 'find' : 'Pokemon', 'filter' : { 'next_evolution.name' : 'Venusaur' } }})",
  explainCommandPlanningTimeMillis: 0.799,
  explainCommandExecTimeMillis: 0.869,
  dataSize: '1090 bytes',
  queryPlanner: {
    namespace: 'Cosmicworks.Pokemon',
    winningPlan: {
      stage: 'COLLSCAN',
      runtimeFilterSet: [ { '$eq': { 'next_evolution.name': 'Venusaur' } } ],
      estimatedTotalKeysExamined: 76
    }
  },
  ok: 1
}

الخطوات التالية

• تعرف هنا على فهرسة البطاقات البرية.
• تعرف على الفهرسة وأفضل الممارسات لتحقيق أكثر النتائج كفاءة.
• تعرف على فهرسة الخلفية
• تعلم هنا للعمل مع فهرسة النصوص.