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。 # 查詢計畫分析 透過解釋計畫進行查詢計畫分析，可提供 Amazon DocumentDB 查詢效能的基本洞見。具有 executionStats 的查詢計劃會顯示關鍵指標，包括： + 每個階段傳回的文件 (nReturned) + 階段特定的執行時間 (executionTimeMillisEstimate) + 計畫產生持續時間 (planningTimeMillis) 透過檢查查詢計畫輸出，開發人員可以分析執行模式、評估索引使用率，並識別查詢管道階段的潛在最佳化機會。 若要分析查詢計劃，您可以使用下列格式的 explain() 命令。 ``` db.runCommand({explain: {query document}, verbosity: "executionStats"}) db.collection.find().explain("executionStats"); ``` 以下是操作範例： ``` db.collection.find({ companyname: { '$eq': 'ANYCOMPANY' }, isDeleted: { '$eq': false } }).sort({"createdAt":1}).limit(2).explain("executionStats"); ``` 此操作的輸出如下所示： ``` { queryPlanner: { plannerVersion: 2, namespace: 'limit_test.test', winningPlan: { stage: 'LIMIT_SKIP', inputStage: { stage: 'SORT', sortPattern: { createdAt: 1 }, inputStage: { stage: 'IXSCAN', indexName: 'companyname_1_createdAt_1_isDeleted_1', direction: 'forward', indexCond: { '$and': [ { companyname: { '$eq': 'ANYCOMPANY' } }, { isDeleted: { '$eq': false } } ] } } } } }, indexFilterSet: false, indexFilterApplied: false, executionStats: { executionSuccess: true, executionTimeMillis: '4.186', planningTimeMillis: '3.909', executionStages: { stage: 'LIMIT_SKIP', nReturned: '2', executionTimeMillisEstimate: '0.199', inputStage: { stage: 'SORT', nReturned: '2', executionTimeMillisEstimate: '0.197', sortPattern: { createdAt: 1 }, inputStage: { stage: 'IXSCAN', nReturned: '34', executionTimeMillisEstimate: '0.151', indexName: 'companyname_1_createdAt_1_isDeleted_1', direction: 'forward', indexCond: { '$and': [ { companyname: { '$eq': 'ANYCOMPANY' } }, { isDeleted: { '$eq': false } } ] } } } } }, serverInfo: { host: 'demo-cluster', port: 27017, version: '5.0.0' }, ok: 1, operationTime: Timestamp({ t: 1759915116, i: 1 }) } ``` 以下是 Amazon DocumentDB 查詢執行計劃的詳細分析，細分每個元件及其效能特性。 ## 整體時間 executionTimeMillis 代表查詢所花費的總時間，包括規劃時間。 planningTimeMillis 代表查詢所花費的總規劃時間。 ## 執行階段 它描述了 step-by-step程序，顯示資料如何流經不同的操作。 Amazon DocumentDB ``` "executionStages": { "stage": "[STAGE_NAME]", "nReturned": "[NUMBER_OF_DOCS]", "executionTimeMillisEstimate": "[TIME]", "inputStage": { // Nested stages } } ``` ### 查詢計畫中的常見階段 以下是查詢計劃中常見的執行階段。每個階段都會傳回 executionTimeMillisEstimate （執行時間） 和 nReturned （文件數量） 指標，以協助評估每個階段的查詢效能。 #### COLLSCAN （集合掃描） + 依文件掃描整個集合文件 + nReturned：傳回集合中的所有相符文件 + 可以是昂貴的操作，當沒有索引可用時可見 #### IXSCAN （索引掃描） + 使用索引尋找相符的文件 + nReturned：僅根據索引比對文件 + 高效率操作，優於 COLLSCAN #### SORT + 根據指定的欄位排序文件 + 如果查詢中的排序屬性不是索引的一部分，則此階段將明確顯示 + nReturned：與輸入文件相同的數字 + 大型結果集的記憶體密集型。若要最佳化，請將排序欄位名稱新增至索引 #### LIMIT\_SKIP + 控制傳回和略過的文件數量 + nReturned：受 LIMIT 值限制 + 用於分頁或 LIMIT 操作 #### 子掃描 + 執行巢狀查詢操作 + nReturned：根據子查詢結果而有所不同 + 用於具有多個階段的複雜查詢 具有高executionTimeMillisEstimate 是最佳化的良好候選項目。 **注意** executionStats 參數目前不支援更新和刪除命令。 ## 了解說明計畫執行統計資料中的 docsExamined 當您使用 執行查詢時`explain("executionStats")`，Amazon DocumentDB 會提供檢查指標，協助您了解已掃描多少文件來產生查詢結果。這些指標有助於識別效率不佳的查詢計劃和最佳化效能。 **注意** 僅適用於 Amazon DocumentDB 8.0.0\+。 ### 欄位 | 欄位 | 說明 | Level | | --- | --- | --- | | totalDocsExamined | 在所有執行階段中檢查的文件總數。 | 最上層executionStats | | docsExamined | 特定執行階段檢查的文件數量。 | 階段層級 | `docsExamined` 欄位會出現在下列階段： | 階段 | 說明 | | --- | --- | | COLLSCAN | 集合掃描。會檢查集合中的所有文件。 | | IXSCAN | 索引掃描。只會檢查符合索引條件的文件。 | | FETCH | 當最佳化工具從 IXSCAN 在不同的階段擷取文件時，FETCH 階段會報告 docsExamined。在索引掃描計劃中，子 IXSCAN 階段不會報告 docsExamined。在 $lookup 計劃中，FETCH 階段及其子階段都可以報告 docsExamined。 | **注意** `docsExamined` 不會出現在 IXONLYSCAN 階段上，因為查詢完全符合索引，而不需要存取文件。 ### 在 Explain Plan executionStats Output 中顯示 docsExamined 下列範例使用具有 500，000 個文件的集合，並示範在不同查詢執行階段之間如何`docsExamined`變更。 建立範例資料： ``` for (let i = 0; i < 500000; i++) { db.coll.insertOne({ number: i, arr: [i, [i+1]], value: "test", bool: i % 2 === 0 }); } ``` #### 集合掃描 (COLLSCAN) 如果沒有索引，Amazon DocumentDB 會執行完整的集合掃描。 ``` db.coll.find({ "number": { "$lt": 500 } }).explain("executionStats").executionStats ``` 輸出： ``` { "executionSuccess" : true, "nReturned" : "500", "executionTimeMillis" : "282.055", "planningTimeMillis" : "0.085", "totalDocsExamined" : "500000", "executionStages" : { "stage" : "COLLSCAN", "nReturned" : "500", "executionTimeMillisEstimate" : "281.915", "docsExamined" : "500000", "filter" : { "number" : { "$lt" : 500 } } } } ``` 已檢查所有 500，000 個文件，以傳回 500 個結果。在數字欄位上建立索引可改善此問題。 #### 索引掃描 (IXSCAN) ``` db.coll.createIndex({ number: 1 }); db.coll.find({ "number": { "$lt": 5000 } }).explain("executionStats").executionStats ``` 輸出： ``` { "executionSuccess" : true, "nReturned" : "5000", "executionTimeMillis" : "3.047", "planningTimeMillis" : "0.296", "totalDocsExamined" : "5000", "executionStages" : { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "5000", "executionTimeMillisEstimate" : "2.576", "indexName" : "number_1", "direction" : "forward", "docsExamined" : "5000", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$lt" : 5000 } } ] } } } ``` 使用 索引時，只會檢查和擷取 500，000 個文件中的 5，000 個，符合傳回的數目。索引條件篩選掉 495，000 個不符合查詢的文件。 #### 含剩餘篩選條件的索引掃描 ``` db.coll.find({ "number": { "$lt": 5000 }, "arr": { "$gt": 4000 } }).explain("executionStats").executionStats ``` 輸出： ``` { "executionSuccess" : true, "nReturned" : "999", "executionTimeMillis" : "15.367", "planningTimeMillis" : "0.115", "totalDocsExamined" : "5000", "executionStages" : { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "999", "executionTimeMillisEstimate" : "15.170", "indexName" : "number_1", "direction" : "forward", "docsExamined" : "5000", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$lt" : 5000 } } ] }, "filter" : { "arr" : { "$gt" : 4000 } } } } ``` 索引條件符合 500，000 個文件中的 5，000 個文件，然後 上的剩餘篩選條件將結果`arr`減少為 999。`docsExamined` 值 5，000 反映在索引條件之後但在套用剩餘篩選條件之前檢查的所有文件。 #### 使用 IXSCAN 擷取 ``` db.coll.find({ "$or": [{ "number": { "$lt": 100000 } }, { "number": { "$gt": 400000 } }] }).explain("executionStats").executionStats ``` 輸出： ``` { "executionSuccess" : true, "nReturned" : "199999", "executionTimeMillis" : "899.801", "planningTimeMillis" : "0.183", "totalDocsExamined" : "199999", "executionStages" : { "stage" : "FETCH", "nReturned" : "199999", "executionTimeMillisEstimate" : "894.141", "docsExamined" : "199999", "inputStage" : { "stage" : "IXOR", "nReturned" : "0", "executionTimeMillisEstimate" : "874.897", "inputStages" : [ { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "100000", "executionTimeMillisEstimate" : "462.208", "indexName" : "number_1", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$lt" : 100000 } } ] } }, { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "99999", "executionTimeMillisEstimate" : "412.684", "indexName" : "number_1", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$gt" : 400000 } } ] } } ] } } } ``` 當 Amazon DocumentDB 最佳化工具使用擷取階段擷取文件時，FETCH 階段會報告 `docsExamined`。子 IXSCAN 階段不會報告，`docsExamined`因為它們只會掃描索引鍵而不直接存取文件。 #### FETCH 搭配彙總查詢 ``` db.coll.explain("executionStats").aggregate([ { $match: { "number": { "$lt": 5 } } }, { $lookup: { from: "coll", pipeline: [{ $match: { "number": { "$lt": 3 } } }], as: "sub" } } ]).executionStats ``` 輸出： ``` { "executionSuccess" : true, "nReturned" : "5", "executionTimeMillis" : "0.525", "planningTimeMillis" : "0.327", "totalDocsExamined" : "9", "executionStages" : { "stage" : "NESTED_LOOP_LOOKUP", "nReturned" : "5", "executionTimeMillisEstimate" : "0.163", "inputStages" : [ { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "5", "executionTimeMillisEstimate" : "0.039", "indexName" : "number_1", "direction" : "forward", "docsExamined" : "5", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$lt" : 5 } } ] } }, { "stage" : "FETCH", "nReturned" : "1", "executionTimeMillisEstimate" : "0.009", "docsExamined" : "1", "inputStage" : { "stage" : "AGGREGATE", "nReturned" : "1", "executionTimeMillisEstimate" : "0.044", "inputStage" : { "stage" : "IXSCAN", "nReturned" : "3", "executionTimeMillisEstimate" : "0.013", "indexName" : "number_1", "direction" : "forward", "docsExamined" : "3", "indexCond" : { "$and" : [ { "number" : { "$lt" : 3 } } ] } } } } ] } } ``` 外部 IXSCAN 檢查了 5 份符合編號 < 5 的文件。內部 IXSCAN 檢查了 3 個符合編號 < 3 的文件，而 FETCH 階段檢查了 1 個彙總結果。9 `totalDocsExamined`的 是所有階段的總和 (5 \+ 3 \+ 1)。