Otimize e ajuste o desempenho do MongoDB com índices ocultos
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MongoDB 4.4 é a maior versão do MongoDB até o momento e está disponível em beta no momento. Você pode testá-lo no MongoDB Atlas ou baixar a versão de desenvolvimento. Há muitas coisas novas para contar, desde novos recursos, como expressões de agregação personalizadas, melhorias na funcionalidade existente, como chaves de shard refináveis e muito mais.
Nesta postagem, veremos um novo recurso que chegará ao MongoDB 4.4 que ajudarão você a otimizar e ajustar melhor o desempenho de suas consultas à medida que seu aplicativo evolui, chamados de índices ocultos.
Os índices ocultos, como o nome indica, permitem ocultar um índice do planejador de consultas sem removê-lo, permitindo que você avalie o impacto de não usar esse índice específico.
Para este tutorial, você precisará de:
A maioria das tecnologias de banco de dados, e o MongoDB não é diferente, depende de índices para acelerar o desempenho e executar queries com eficiência. Sem um índice, o MongoDB teria que executar uma verificação de coleção, o que significa escanear todos os documentos em uma coleção para filtrar aqueles que a consulta solicitou.
Com um índice, e muitas vezes com um índice correto, esse processo é muito rápido. Mas escolher os dados certos para indexar é uma arte e uma ciência própria. Se você quiser saber um pouco mais sobre as melhores práticas de indexação, consulte esta publicação doblog. Criar, manter e descartar índices pode consumir muito tempo e recursos, especialmente se você estiver trabalhando com um grande conjunto de dados.
Índices ocultos é um novo recurso que está sendo lançado no MongoDB 4.4 que permite medir facilmente o impacto que um índice tem em suas queries sem realmente excluí-lo e ter que reconstruí-lo se você achar que o índice é de fato necessário e melhora o desempenho.
O mais incrível sobre os índices ocultos é que, além de estarem ocultos do planejador de consultas, o que significa que não serão usados na execução da consulta, eles se comportam exatamente como um índice normal. Isso significa que os índices ocultos ainda são atualizados e mantidos mesmo quando estão ocultos (mas isso também significa que um índice oculto continua a consumir espaço em disco e memória; portanto, se você achar que ocultar um índice não tem impacto no desempenho, considere descartá-lo), os índices exclusivos ocultos ainda aplicam a restrição exclusiva aos documentos e os índices TTL ocultos ainda continuam a expirar os documentos.
Existem algumas limitações nos índices ocultos. A primeira é que você não pode ocultar o índice
_idpadrão. A segunda é que você não pode executar umcursor.hint() em um índice oculto para forçar o MongoDB a usar o índice oculto.Para criar um índice oculto no MongoDB 4.4 , você simplesmente passa um parâmetro
hiddene define o valor comotrue dentro do argumento de opções db.collection.createIndex() . Para um exemplo mais concreto, vamos presumir que temos uma collectionmovies que armazena documentos em filmes individuais. Os documentos nesta collection podem ter a seguinte aparência:1 { 2 "_id": ObjectId("573a13b2f29313caabd3ac0d"), 3 "title": "Toy Story 3", 4 "plot": "The toys are mistakenly delivered to a day-care center instead of the attic right before Andy leaves for college, and it's up to Woody to convince the other toys that they weren't abandoned and to return home.", 5 "genres": ["Animation", "Adventure", "Comedy"], 6 "runtime": 103, 7 "metacritic": 92, 8 "rated": "G", 9 "cast": ["Tom Hanks", "Tim Allen", "Joan Cusack", "Ned Beatty"], 10 "directors": ["Lee Unkrich"], 11 "poster": "https://m.media-amazon.com/images/M/MV5BMTgxOTY4Mjc0MF5BMl5BanBnXkFtZTcwNTA4MDQyMw@@._V1_SY1000_SX677_AL_.jpg", 12 "year": 2010, 13 "type": "movie" 14 }
Agora, vamos supor que queremos criar um índice totalmente novo sobre o título do filme e queremos que ele fique oculto por padrão. Para fazer isso, executaríamos o seguinte comando:
1 db.movies.createIndex( { title: 1 }, { hidden: true })
Este comando criará um novo índice que ficará oculto por padrão. Isso significa que, se executarmos uma query como
db.movies.find({ "title" : "Toy Story 3" }), o planejador de query executará uma verificação de collection. Usando MongoDB Compass, confirmarei que é o que acontece.
A partir da captura de tela, podemos ver que
collscan foi usado e que o tempo real de execução da query levou 8ms. Se navegarmos até a aba Índices no MongoDB Compass, também podemos confirmar que temos um 315title_1criado, que está consumindo .4kb e já foi usado 0 vezes.
Este é o comportamento esperado, pois criamos nosso índice oculto desde o início. A seguir, aprenderemos como exibir o índice que criamos e ver se conseguimos melhorar o desempenho.
Para medir o impacto que um índice tem no desempenho da nossa consulta, vamos mostrá-lo. Temos algumas opções diferentes sobre como fazer isso. É claro que podemos usar
db.runCommand() em conjunto com collMod, mas também temos vários ajudantes do mongo shell que acho muito mais fáceis e menos detalhados de trabalhar. Nesta seção, usaremos o último.Para exibir um índice, podemos usar o método
db.collection.unhideIndex() passando o nome do índice ou as chaves do índice. Vamos exibir nosso índice de títulos usando as chaves de índice. Para fazer isso, executaremos o seguinte comando:1 db.movies.unhideIndex({title: 1})
Nossa resposta ficará assim:
Se executarmos nossa consulta para encontrar Toy História 3 no MongoDB Compass agora e visualizar o Plano de Explicação, veremos que em vez de um
collscan ou exame de coleção, nossa consulta agora usará o ixscan ou verificação de índice , o que significa que usará o índice. Obtemos os mesmos resultados, mas agora nosso tempo real de execução da query é 0ms.
Além disso, se olharmos nossa aba Índices, veremos que nosso índice
title_1 foi usado uma vez.Quando você cria um índice no MongoDB 4.4, por padrão, ele será criado com a propriedade
hidden definida como falsa, que pode ser substituída para criar um índice oculto desde o início, como fizemos neste tutorial. Mas e os índices existentes? Você pode ocultá-los e exibi-los? Pode acreditar!Assim como o método auxiliar
db.collection.unhideIndex(), existe um método auxiliardb.collection.hideIndex()e permite ocultar um índice existente por meio de seu nome ou chaves de índice. Ou você pode usar o db.runCommand() em conjunto com collMod. Vamos ocultar nosso índice de títulos, desta vez usando o db.runCommand().1 db.runCommand({ 2 collMod : "movies" 3 index: { 4 keyPattern: {title:1}, 5 hidden: true 6 } 7 })
A execução desse comando ocultará mais uma vez nosso índice
title_1 do planejador de queries; portanto, quando executarmos queries e procurarmos filmes por título, o MongoDB executará a collscanmuito mais lenta ou verificação de coleção.
Índices ocultos no MongoDB 4.4 torná-lo mais rápido e eficiente para você ajustar o desempenho à medida que seu aplicativo desenvolve. Acertar os índices é metade arte, metade ciência e, com índices ocultos, você pode tomar decisões melhores e mais informadas com muito mais rapidez.
Independentemente de você usar ou não o recurso de índices ocultos, certifique-se de criar e usar índices em suas collections, pois eles terão um impacto significativo no desempenho de sua query.
Declaração de Porto Seguro
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