MongoDB 查询优化分析
摘要：
在MySQL中，慢查询日志是经常作为我们优化查询的依据，那在MongoDB中是否有类似的功能呢？答案是肯定的，那就是开启Profiling功能。该工具在运行的实例上收集有关MongoDB的写操作，游标，数据库命令等，可以在数据库级别开启该工具，也可以在实例级别开启。该工具会把收集到的所有都写入到system.profile集合中，该集合是一个capped collection。更多的信息见：http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/manage-the-database-profiler/和http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4Nzg5Nzc5OA==&mid=207007436&idx=1&sn=a63601d81c8d112228c96ad9fffb031c&scene=21#wechat_redirect
使用说明：
1：Profiling级别说明
0：关闭，不收集任何数据。 1：收集慢查询数据，默认是100毫秒。 2：收集所有数据
2：开启Profiling和设置
1：通过mongo shell: #查看状态：级别和时间 drug:PRIMARY> db.getProfilingStatus() { "was" : 1, "slowms" : 100 } #查看级别 drug:PRIMARY> db.getProfilingLevel() 1 #设置级别 drug:PRIMARY> db.setProfilingLevel(2) { "was" : 1, "slowms" : 100, "ok" : 1 } #设置级别和时间 drug:PRIMARY> db.setProfilingLevel(1,200) { "was" : 2, "slowms" : 100, "ok" : 1 } 以上要操作要是在test集合下面的话，只对该集合里的操作有效，要是需要对整个实例有效，则需要在所有的集合下设置或则在开启的时候开启参数： 2：不通过mongo shell: mongod --profile=1 --slowms=15 或则在配置文件里添加2行： profile = 1 slowms = 300
3：关闭Profiling
# 关闭 drug:PRIMARY> db.setProfilingLevel(0) { "was" : 1, "slowms" : 200, "ok" : 1 }
4：修改“慢查询日志”的大小
#关闭Profiling drug:PRIMARY> db.setProfilingLevel(0) { "was" : 0, "slowms" : 200, "ok" : 1 } #删除system.profile集合 drug:PRIMARY> db.system.profile.drop() true #创建一个新的system.profile集合 drug:PRIMARY> db.createCollection( "system.profile", { capped: true, size:4000000 } ) { "ok" : 1 } #重新开启Profiling drug:PRIMARY> db.setProfilingLevel(1) { "was" : 0, "slowms" : 200, "ok" : 1 }
注意：要改变Secondary的system.profile的大小，你必须停止Secondary，运行它作为一个独立的，然后再执行上述步骤。完成后，重新启动加入副本集。
慢查询(system.profile)说明：
通过下面的例子说明，更多信息见：http://docs.mongodb.org/manual/reference/database-profiler/
1：参数含义
drug:PRIMARY> db.system.profile.find().pretty() { "op" : "query", #操作类型，有insert、query、update、remove、getmore、command "ns" : "mc.user", #操作的集合 "query" : { #查询语句 "mp_id" : 5, "is_fans" : 1, "latestTime" : { "$ne" : 0 }, "latestMsgId" : { "$gt" : 0 }, "$where" : "new Date(this.latestNormalTime)>new Date(this.replyTime)" }, "cursorid" : NumberLong("1475423943124458998"), "ntoreturn" : 0, #返回的记录数。例如，profile命令将返回一个文档（一个结果文件），因此ntoreturn值将为1。limit(5)命令将返回五个文件，因此ntoreturn值是5。如果ntoreturn值为0，则该命令没有指定一些文件返回，因为会是这样一个简单的find()命令没有指定的限制。 "ntoskip" : 0, #skip()方法指定的跳跃数 "nscanned" : 304, #扫描数量 "keyUpdates" : 0, #索引更新的数量，改变一个索引键带有一个小的性能开销，因为数据库必须删除旧的key，并插入一个新的key到B-树索引 "numYield" : 0, #该查询为其他查询让出锁的次数 "lockStats" : { #锁信息，R：全局读锁；W：全局写锁；r：特定数据库的读锁；w：特定数据库的写锁 "timeLockedMicros" : { #锁 "r" : NumberLong(19467), "w" : NumberLong(0) }, "timeAcquiringMicros" : { #锁等待 "r" : NumberLong(7), "w" : NumberLong(9) } }, "nreturned" : 101, #返回的数量 "responseLength" : 74659, #响应字节长度 "millis" : 19, #消耗的时间（毫秒） "ts" : ISODate("2014-02-25T02:13:54.899Z"), #语句执行的时间 "client" : "127.0.0.1", #链接ip或则主机 "allUsers" : [ ], "user" : "" #用户 }
除上面外还有：
scanAndOrder： scanAndOrder是一个布尔值，是True当一个查询不能使用的文件的顺序在索引中的排序返回结果：MongoDB中必须将其接收到的文件从一个游标后的文件进行排序。 如果scanAndOrder是False，MongoDB的可使用这些文件的顺序索引返回排序的结果。即：True：文档进行排序，False：使用索引。 moved 更新操作在磁盘上移动一个或多个文件到新的位置。表明本次update是否移动了硬盘上的数据，如果新记录比原记录短，通常不会移动当前记录，如果新记录比原记录长，那么可能会移动记录到其它位置，这时候会导致相关索引的更新.磁盘操作更多，加上索引
更新，会使得这样的操作比较慢. nmoved： 文件在磁盘上操作。 nupdated： 更新文档的数目
getmore是一个getmore 操作，getmore通常发生在结果集比较大的查询时，第一个query返回了部分结果，后续的结果是通过getmore来获取的。
如果nscanned(扫描的记录数)远大于nreturned(返回结果的记录数)的话，要考虑通过加索引来优化记录定位了。responseLength 如果过大，说明返回的结果集太大了，这时要看是否只需要必要的字段。
2：日常使用的查询
#返回最近的10条记录 db.system.profile.find().limit(10).sort({ ts : -1 }).pretty() #返回所有的操作，除command类型的 db.system.profile.find( { op: { $ne : 'command' } } ).pretty() #返回特定集合 db.system.profile.find( { ns : 'mydb.test' } ).pretty() #返回大于5毫秒慢的操作 db.system.profile.find( { millis : { $gt : 5 } } ).pretty() #从一个特定的时间范围内返回信息 db.system.profile.find( { ts : { $gt : new ISODate("2012-12-09T03:00:00Z") , $lt : new ISODate("2012-12-09T03:40:00Z") } } ).pretty() #特定时间，限制用户，按照消耗时间排序 db.system.profile.find( { ts : { $gt : new ISODate("2011-07-12T03:00:00Z") , $lt : new ISODate("2011-07-12T03:40:00Z") } }, { user : 0 } ).sort( { millis : -1 } )
总结：
Profiling 功能肯定是会影响效率的，但是不太严重，原因是他使用的是system.profile 来记录，而system.profile 是一个capped collection 这种collection 在操作上有一些限制和特点，但是效率更高，所以在使用的时候可以打开该功能，不需要一直打开。
