MongoDB范圍片鍵和哈希片鍵有什么區別？

2024-09-07 00:22:35

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供稿：網友

這篇文章給大家介紹MongoDB片鍵，主要介紹范圍片鍵和哈希片鍵以及兩者的不同，對大家學習和理解MongoDB有一定的參考價值，感興趣的朋友就繼續往下看吧。
01 片鍵
      MongoDB的片鍵決定了集合中存儲的數據在集合中的分布情況，具體的方法是使用片鍵值的范圍來對集合中的數據進行分區。舉個例子：

      需要注意的是，在一個集合中，被選為片鍵的這個字段上必須有一個支持片鍵的索引，或者是必須有一個以這個字段開頭的聯合索引。通常情況下，我們給字段添加的索引，最常見的是普通索引或者哈希索引，普通的索引字段如果作為片鍵，那么這個片鍵我們稱為范圍片鍵；哈希索引字段如果作為片鍵，那么這個片鍵我們稱為哈希片鍵。下面我們來看二者的不同之處：

02 范圍片鍵(遞增片鍵)
      范圍片鍵，顧名思義，就是將數據根據片鍵劃分到連續的范圍里面，在這個模型中，那些值"相似"的文檔可能位于同一個片中。例如下面這樣：

      好處：

      可以高效的讀取連續范圍內的目標文檔。如果你使用范圍查詢，則可以比較快速的拿到所有的結果值。因為數據所在的數據chunk比較少。

      壞處：

      如果我們寫入的數據都幾種在某一個分片區間，那么讀寫性能都可能因為片鍵劃分不均勻而降低。(例如下圖中，數據的基數大部分在20~maxKey，則大部分都在chunk C的位置，本身分布不均勻),Chunk C的寫入壓力將會增大。

      在下列場景中，使用范圍片鍵比較合適：

      1、數據的基數比較大

      2、分片的寫入頻率比較低(插入較少不容易產生chunk的搬運)

      3、非單調變化的分片(如果單調寫，則會分到同一個塊里面，容易達到chunk割裂的條件，產生chunk的搬運)

      如果數據滿足上面的三個條件，則我們寫入的數據可能是這樣的：

      就是比較均勻的寫入到了數據塊中。

03 哈希片鍵
      哈希片鍵使用哈希索引在共享集群中對數據進行分區。哈希索引計算單個字段的哈希值作為索引值，該值用作片鍵(注意，這里并不是字段本身的值，而是hash之后的值)。

      作為哈希片鍵的索引字段應該有如下特點：

      1、具有大量不同的值

      2、哈希索引適合單調變化的字段，例如自增值，時間值等(因為可以將單調的字段通過hash函數映射到不同的塊上去，從而分散寫入壓力，例如下圖，雖然數據連續，但是寫入了不同的數據塊中)

      下面是分片創建從無到有的過程舉例：

1、創建表，只有一個字段name，并插入數據
mongos> use aaa
switched to db aaa
mongos> db.aaa.insert({name:1})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
mongos> db.aaa.insert({name:2})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
mongos> db.aaa.insert({name:3})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
mongos> db.aaa.insert({name:4})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
mongos>

2、查看數據
mongos> db.aaa.find()
{ "_id" : ObjectId("5fdb7d54d91f2f9bae3b09a1"), "name" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("5fdb7d56d91f2f9bae3b09a2"), "name" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("5fdb7d59d91f2f9bae3b09a3"), "name" : 3 }
{ "_id" : ObjectId("5fdb7d5cd91f2f9bae3b09a4"), "name" : 4 }

3、允許數據庫分片
mongos> sh.enableSharding("aaa")
{
"ok" : 1,
"operationTime" : Timestamp(1608220038, 3),
"$clusterTime" : {
  "clusterTime" : Timestamp(1608220038, 3),
  "signature" : {
   "hash" : BinData(0,"shemm3xvSYrMiy9t7gSYcVtFUuE="),
   "keyId" : NumberLong("6894922308364795934")
  }
}
}
mongos>

4、在name字段創建hash索引
mongos> db.aaa.createIndex({name:"hashed"},{background:true})
{
"raw" : {
  "sharding_yeyz/127.0.0.1:27018,127.0.0.1:27019,127.0.0.1:27020" : {
   "createdCollectionAutomatically" : false,
   "numIndexesBefore" : 1,
   "numIndexesAfter" : 2,
   "ok" : 1
  }
},
"ok" : 1,
"operationTime" : Timestamp(1608220115, 3),
"$clusterTime" : {
  "clusterTime" : Timestamp(1608220115, 3),
  "signature" : {
   "hash" : BinData(0,"S3Wz9G26eJyOcwa1OLS6TVYu6SE="),
   "keyId" : NumberLong("6894922308364795934")
  }
}
}

5、以name字段作為片鍵創建哈希分片
mongos> sh.shardCollection("aaa.aaa",{name:"hashed"})
{
"collectionsharded" : "aaa.aaa",
"collectionUUID" : UUID("20a3895e-d821-43ae-9d28-305e6ae03bbc"),
"ok" : 1,
"operationTime" : Timestamp(1608220238, 10),
"$clusterTime" : {
  "clusterTime" : Timestamp(1608220238, 10),
  "signature" : {
   "hash" : BinData(0,"qeQlD3jsSvRZkyamEa2hjbezEdM="),
   "keyId" : NumberLong("6894922308364795934")
  }
}
}

（編輯：武林網）

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