

本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。

# 在 Amazon DocumentDB 中查詢
<a name="querying"></a>

本節說明使用 Amazon DocumentDB 查詢的所有層面。

**Topics**
+ [查詢文件](#querying.docs)
+ [查詢計劃](#querying.queryplan)
+ [說明結果](#querying.explainresults)
+ [查詢規劃器 v2](query-planner.md)
+ [查詢規劃器 v3](query-planner-v3.md)
+ [地理空間資料](geospatial.md)
+ [部分索引](partial-index.md)
+ [文字搜尋](text-search.md)

## 查詢文件
<a name="querying.docs"></a>

有時候，您可能需要查詢線上商店的庫存，讓客戶可以查看和購買您銷售的商品。查詢集合相當容易，無論您需要的是集合中的所有文件，或僅需要滿足特定條件的文件。

若要查詢文件，請使用 `find()` 操作。`find()` 命令擁有單一文件參數，負責定義選擇要傳回的文件時所使用的條件。`find()` 輸出的文件格式會是單一行文字且沒有換行。若要將輸出文件格式化，以更方便閱讀，請使用 `find().pretty()`。這個主題的所有範例都使用 `.pretty()` 設定輸出格式。

下列程式碼範例使用您在上述兩個練習中插入`example`集合的四個文件`insertMany()`，`insertOne()`這些文件位於[使用文件](https://docs.aws.amazon.com//documentdb/latest/developerguide/document-database-working-with-documents.html)的新增文件區段中。

**Topics**
+ [擷取所有文件](#querying.alldocs)
+ [比對欄位值](#querying.matchfield)
+ [內嵌文件](#querying.embedded-doc)
+ [內嵌文件中的欄位值](#querying.embedded-docs-field)
+ [比對陣列](#querying.array)
+ [符合陣列中的值](#querying.array-values)
+ [使用運算子](#querying.operators)

### 擷取集合中的所有文件
<a name="querying.alldocs"></a>

若要擷取集合中的所有文件，請使用空的查詢文件使用 `find()` 操作。

以下查詢會傳回 `example` 集合中的所有文件。

```
db.example.find( {} ).pretty()
```

### 擷取符合欄位值的文件
<a name="querying.matchfield"></a>

若要擷取符合某個欄位和值的所有文件，請使用識別要符合的欄位和值的查詢文件使用 `find()` 操作。

使用先前文件，此查詢會傳回所有文件，其中「項目」欄位等於「筆」。

```
db.example.find( { "Item": "Pen" } ).pretty()
```

### 擷取符合內嵌文件的文件
<a name="querying.embedded-doc"></a>

若要尋找符合嵌入文件的所有文件，請使用 `find()` 操作，其附帶的查詢文件會指定內嵌文件名稱和該內嵌文件的所有欄位和值。

當符合嵌入文件，文件的內嵌文件必須擁有與查詢相同的名稱。此外，內嵌文件的欄位和值必須符合查詢。

以下查詢只會傳回「Poster Paint」(廣告顏料) 文件。這是因為「Pen」(筆) 的 `OnHand` 和 `MinOnHand` 有不同值，而「Spray Paint」(噴漆) 比查詢文件多一個欄位 (`OrderQnty`)。

```
db.example.find({"Inventory": {
    "OnHand": 47,
    "MinOnHand": 50 } } ).pretty()
```

### 擷取符合內嵌文件中欄位值的文件
<a name="querying.embedded-docs-field"></a>

若要尋找符合嵌入文件的所有文件，請使用 `find()` 操作，其附帶的查詢文件會指定內嵌文件名稱和該內嵌文件的所有欄位和值。

鑒於前述文件，以下查詢使用「點表示法」指定內嵌文件和關注欄位。符合這些的任何文件將會傳回，無論內嵌文件中可能有哪些其他欄位。查詢將傳回「廣告顏料」和「噴漆」，因為它們都符合指定的欄位和值。

```
db.example.find({"Inventory.OnHand": 47, "Inventory.MinOnHand": 50 }).pretty()
```

### 擷取符合陣列的文件
<a name="querying.array"></a>

若要尋找符合陣列的所有文件，請使用 `find()` 操作與您感興趣的陣列名稱，以及在該陣列中的所有值。查詢將傳回所有具有該名稱的文件，其中陣列值與查詢中值及順序相同。

以下查詢只會傳回「筆」，因為「廣告顏料」有額外的顏色 (白色)，而「噴漆」有不同順序的顏色。

```
db.example.find( { "Colors": ["Red","Green","Blue","Black"] } ).pretty() 
```

### 擷取符合陣列中值的文件
<a name="querying.array-values"></a>

若要尋找具有特殊陣列值的所有文件，請使用 `find()` 操作與您感興趣的陣列名稱和值。

```
db.example.find( { "Colors": "Red" } ).pretty() 
```

前述操作會傳回全部三個文件，因為每個文件都有一個名為 `Colors` 的陣列，且陣列中某處具有「`Red`」值。如果您指定數值「`White`」，查詢只會傳回「廣告顏料」。

### 使用運算子擷取文件
<a name="querying.operators"></a>

以下查詢會傳回其中「`Inventory.OnHand`」值小於 50 的所有文件。

```
db.example.find(
        { "Inventory.OnHand": { $lt: 50 } } )
```

如需支援的查詢運算子清單的詳細資訊，請參閱[查詢和投影運算子](mongo-apis.md#mongo-apis-query)。

## 查詢計劃
<a name="querying.queryplan"></a>

### 如何查看查詢計劃的 `executionStats`？
<a name="querying.queryplan-executionStats"></a>

判斷查詢執行速度比預期慢的原因時，了解查詢計劃的 `executionStats` 可能很有幫助。`executionStats` 提供從特定階段傳回的文件數量 (`nReturned`)、在每個階段花費的執行時間量 (`executionTimeMillisEstimate`)，以及產生查詢計劃(`planningTimeMillis`) 所需的時間量。您可以從 `executionStats` 輸出中判斷查詢中最耗時的階段，以協助專注於最佳化工作, ，如下列查詢範例所示。`executionStats` 參數目前不支援 `update` 和 `delete` 命令。

**注意**  
Amazon DocumentDB 在利用分散式、容錯、自我修復儲存系統的專用資料庫引擎上模擬 MongoDB 3.6 API。因此，Amazon DocumentDB 和 MongoDB 之間的查詢計劃和 的輸出`explain()`可能不同。想要控制其查詢計劃的客戶可以使用 `$hint` 運算子強制選取偏好的索引。

請在 `explain()` 命令下執行您要改善的查詢，如下所示。

```
db.runCommand({explain: {query document}}).
explain("executionStats").executionStats;
```

下面是範例操作。

```
db.fish.find({}).limit(2).explain("executionStats");
```

此操作的輸出將會如下所示。

```
{
    "queryPlanner" : {
        "plannerVersion" : 1,
        "namespace" : "test.fish",
        "winningPlan" : {
            "stage" : "SUBSCAN",
            "inputStage" : {
                "stage" : "LIMIT_SKIP",
                "inputStage" : {
                    "stage" : "COLLSCAN"
                }
            }
        }
    },
    "executionStats" : {
        "executionSuccess" : true,
        "executionTimeMillis" : "0.063",
        "planningTimeMillis" : "0.040",
        "executionStages" : {
            "stage" : "SUBSCAN",
            "nReturned" : "2",
            "executionTimeMillisEstimate" : "0.012",
            "inputStage" : {
                "stage" : "LIMIT_SKIP",
                "nReturned" : "2",
                "executionTimeMillisEstimate" : "0.005",
                "inputStage" : {
                    "stage" : "COLLSCAN",
                    "nReturned" : "2",
                    "executionTimeMillisEstimate" : "0.005"
                }
            }
        }
    },
    "serverInfo" : {
        "host" : "enginedemo",
        "port" : 27017,
        "version" : "3.6.0"
    },
    "ok" : 1
}
```

如果您只有興趣從上面的查詢查看 `executionStats`，可以使用下面的命令。對於小型集合，如果效能增益微乎其微，Amazon DocumentDB 查詢處理器可以選擇不使用索引。

```
db.fish.find({}).limit(2).explain("executionStats").executionStats;
```

### 查詢計劃快取
<a name="querying.queryplan-cached"></a>

為了最佳化效能並縮短規劃持續時間，Amazon DocumentDB 會在內部快取查詢計劃。這可讓具有相同形狀的查詢直接使用快取計劃執行。

不過，此快取有時可能會導致相同查詢的隨機延遲；例如，通常需要一秒才能執行的查詢有時可能需要十秒的時間。這是因為隨著時間的推移，讀取器執行個體快取了查詢的各種形狀，因此會耗用記憶體。如果您遇到這種隨機慢速，則不需要採取任何動作來釋放記憶體，系統會為您管理記憶體用量，一旦記憶體達到特定閾值，就會自動釋放記憶體。

## 說明結果
<a name="querying.explainresults"></a>

如果您想要傳回查詢計劃的資訊，Amazon DocumentDB 支援詳細資訊模式 `queryPlanner`。`explain` 結果會以類似下列的格式傳回最佳化工具選擇的所選查詢計畫：

```
{
   "queryPlanner" : {
      "plannerVersion" : <int>,
      "namespace" : <string>,
      "winningPlan" : {
         "stage" : <STAGE1>,
         ...
         "inputStage" : {
            "stage" : <STAGE2>,
            ...
            "inputStage" : {
               ...
            }
         }
      }
   }
}
```

下列各節將定義常見`explain`結果。

**Topics**
+ [掃描和篩選階段](#querying.explainresults-scan-filter)
+ [索引交集](#querying.explainresults-index-intersection)
+ [索引聯集](#querying.explainresults-index-union)
+ [多個索引交集/聯合](#querying.explainresults-multiple-index-union)
+ [複合索引](#querying.explainresults-compound-index)
+ [排序階段](#querying.explainresults-sort)
+ [群組階段](#querying.explainresults-group)

### 掃描和篩選階段
<a name="querying.explainresults-scan-filter"></a>

最佳化工具可以選擇下列其中一個掃描：

COLLSCAN

此階段是循序收集掃描。

```
{
    "stage" : "COLLSCAN"
}
```

IXSCAN

此階段會掃描索引鍵。最佳化工具可能會在此階段擷取文件，這可能會導致稍後附加 FETCH 階段。

```
db.foo.find({"a": 1})
{
    "stage" : "IXSCAN",
    "direction" : "forward",
    "indexName" : <idx_name>
}
```

FETCH

如果最佳化工具在 IXSCAN 以外的階段擷取文件，結果將包含 FETCH 階段。例如，上述 IXSCAN 查詢可能會導致 FETCH 和 IXSCAN 階段的組合：

```
db.foo.find({"a": 1})
{
    "stage" : "FETCH",
    "inputStage" : {
        "stage" : "IXSCAN",
        "indexName" : <idx_name>
    }
}
```

IXONLYSCAN 只會掃描索引鍵。建立複合索引不會避免 FETCH。

### 索引交集
<a name="querying.explainresults-index-intersection"></a>

IXAND

如果 Amazon DocumentDB 可以使用索引交集，則可以包含具有 inputStages IXSCAN 陣列的 IXAND 階段。例如，我們可能會看到如下的輸出：

```
{
    "stage" : "FETCH",
    "inputStage" : {
        "stage" : "IXAND",
        "inputStages" : [
            {
                "stage" : "IXSCAN",
                "indexName" : "a_1"
            },
            {
                "stage" : "IXSCAN",
                "indexName" : "b_1"
            }
        ]
    }
}
```

### 索引聯集
<a name="querying.explainresults-index-union"></a>

IXOR

與索引交集類似，Amazon DocumentDB 可能包含具有運算`$or`子`inputStages`陣列的`IXOR`階段。

```
db.foo.find({"$or": [{"a": {"$gt": 2}}, {"b": {"$lt": 2}}]})
```

對於上述查詢，解釋輸出可能如下所示：

```
{
    "stage" : "FETCH",
    "inputStage" : {
        "stage" : "IXOR",
        "inputStages" : [
            {
                "stage" : "IXSCAN",
                "indexName" : "a_1"
            },
            {
                "stage" : "IXSCAN",
                "indexName" : "b_1"
            }
        ]
    }
}
```

### 多個索引交集/聯合
<a name="querying.explainresults-multiple-index-union"></a>

Amazon DocumentDB 可以將多個索引交集或聯集階段結合在一起，然後擷取結果。例如：

```
{
    "stage" : "FETCH",
    "inputStage" : {
        "stage" : "IXOR",
        "inputStages" : [
            {
                "stage" : "IXSCAN",
                ...
            },
            {
                "stage" : "IXAND",
                "inputStages" : [
                    {
                        "stage" : "IXSCAN",
                        ...
                    },
                    {
                        "stage" : "IXSCAN",
                        ...
                    }
                ]
            }
        ]
    }
}
```

索引交集或聯集階段的使用不受索引類型 （稀疏、複合等） 影響。

### 複合索引
<a name="querying.explainresults-compound-index"></a>

Amazon DocumentDB 複合索引用量在索引欄位的開始子集中不受限制；它可以使用索引搭配尾碼部分，但可能不是非常有效率。

例如， 的複合索引`{ a: 1, b: -1 }`可以支援以下這三個查詢：

`db.orders.find( { a: 1 } )`

`db.orders.find( { b: 1 } )`

`db.orders.find( { a: 1, b: 1 } )`

### 排序階段
<a name="querying.explainresults-sort"></a>

如果請求的排序索引鍵上有索引 (Amazon DocumentDB)，Amazon DocumentDB 可以使用索引來取得順序。在這種情況下，結果不會包含`SORT`階段，而是`IXSCAN`階段。如果最佳化工具偏好純排序，它將包含如下所示的階段：

```
{
    "stage" : "SORT",
    "sortPattern" : {
        "a" : 1,
        "b" : -1
    }
}
```

### 群組階段
<a name="querying.explainresults-group"></a>

Amazon DocumentDB 支援兩種不同的群組策略：
+ `SORT_AGGREGATE`：磁碟排序彙總。
+ `HASH_AGGREGATE`：在記憶體雜湊彙總中。