Indekslar - MongoDB | Softromeda Edu

Indekssiz baza har so'rovda butun to'plamni o'qiydi. Yigirma hujjatda bu sezilmaydi, yigirma millionda esa dastur ishlamay qoladi.

JavaScript

const filiallar = ["Namangan", "Toshkent", "Samarqand"]
const hujjatlar = []
for (let i = 1; i <= 20000; i++) {
  hujjatlar.push({
    _id: i,
    mijoz_id: 1 + (i % 2000),
    filial: filiallar[i % 3],
    holat: (i % 10 === 0) ? "bekor" : "yakunlandi",
    summa: 10000 + (i % 500) * 100,
    sana: new Date(Date.UTC(2026, 0, 1 + (i % 90)))
  })
}
db.buyurtma.insertMany(hujjatlar)

Indekssiz so'rov #

20 000 hujjat bor. Bitta mijozning buyurtmalarini qidiramiz:

JavaScript

const e = db.buyurtma.find({ mijoz_id: 7 }).explain("executionStats")
e.queryPlanner.winningPlan.stage
e.executionStats.nReturned
e.executionStats.totalKeysExamined
e.executionStats.totalDocsExamined

Natija

COLLSCAN
10
0
20000

Uchta muhim son:

Ko'rsatkich	Qiymat	Ma'nosi
`nReturned`	10	Qaytgan hujjatlar
`totalKeysExamined`	0	Ko'rilgan indeks kalitlari
`totalDocsExamined`	20000	Ko'rilgan hujjatlar

10 ta hujjat uchun 20 000 tasi o'qildi. COLLSCAN - "collection scan", ya'ni butun to'plamni ko'rish.

Indeks qo'yamiz #

JavaScript

db.buyurtma.createIndex({ mijoz_id: 1 })
const e = db.buyurtma.find({ mijoz_id: 7 }).explain("executionStats")
e.queryPlanner.winningPlan.stage
e.executionStats.nReturned
e.executionStats.totalKeysExamined
e.executionStats.totalDocsExamined

Natija

mijoz_id_1

FETCH
10
10
10

totalDocsExamined 20 000 dan 10 ga tushdi. Bu ikki ming baravar kam ish.

Bu nisbat so'rovni baholashning eng tez usuli

Indeks turlari #

Tur	Yozilishi	Qachon
Bitta maydon	`{ mijoz_id: 1 }`	Bitta shart bo'yicha qidiruv
Ko'p maydonli	`{ filial: 1, sana: -1 }`	Bir necha shart va saralash
Massiv (ko'p kalitli)	`{ teglar: 1 }`	Massiv elementlari bo'yicha
Matn	`{ tavsif: "text" }`	So'z bo'yicha qidiruv
Geografik	`{ joy: "2dsphere" }`	Masofa bo'yicha
Xeshli	`{ mijoz_id: "hashed" }`	Bo'laklash uchun

JavaScript

db.buyurtma.createIndex({ filial: 1, sana: -1 })
db.buyurtma.createIndex({ holat: 1 })
db.buyurtma.getIndexes().map(i => i.name)

Natija

filial_1_sana_-1
holat_1
[ '_id_', 'filial_1_sana_-1', 'holat_1' ]

Ko'p maydonli indeks va ESR qoidasi #

Ko'p maydonli indeksda tartib hal qiluvchi. To'g'ri tartibni tanlash uchun ESR qoidasi bor:

Harf	Nimani anglatadi	Misol
E	Equality - tenglik sharti	`filial: "Namangan"`
S	Sort - saralash maydoni	`sort({ sana: -1 })`
R	Range - oraliq sharti	`summa: { $gt: 50000 }`

Ya'ni indeks { tenglik, saralash, oraliq } tartibida tuzilishi kerak.

Rejadagi bosqichlarni ko'rish uchun kichik yordamchi yozamiz:

JavaScript

function bosqichlar(reja) {
  const r = []
  let n = reja
  while (n) { r.push(n.stage); n = n.inputStage }
  return r.join(" <- ")
}
db.buyurtma.createIndex({ filial: 1, sana: -1, summa: 1 })
const f = { filial: "Namangan", summa: { $gt: 50000 } }
const k1 = db.buyurtma.find(f).sort({ sana: -1 })
const yaxshi = k1.explain("executionStats")
bosqichlar(yaxshi.queryPlanner.winningPlan)
yaxshi.executionStats.totalDocsExamined

Natija

[Function: bosqichlar]
filial_1_sana_-1_summa_1



FETCH <- IXSCAN
1320

Endi xuddi shu indeksni noto'g'ri tartibda quramiz - oraliqni saralashdan oldin qo'yamiz:

JavaScript

function bosqichlar(reja) {
  const r = []
  let n = reja
  while (n) { r.push(n.stage); n = n.inputStage }
  return r.join(" <- ")
}
db.buyurtma.createIndex({ filial: 1, summa: 1, sana: -1 })
const f = { filial: "Namangan", summa: { $gt: 50000 } }
const k2 = db.buyurtma.find(f).sort({ sana: -1 })
const yomon = k2.explain("executionStats")
bosqichlar(yomon.queryPlanner.winningPlan)
yomon.executionStats.totalDocsExamined

Natija

[Function: bosqichlar]
filial_1_summa_1_sana_-1



FETCH <- SORT <- IXSCAN
1320

Ikkala holatda ham bir xil son hujjat o'qildi, lekin ikkinchi rejada qo'shimcha SORT bosqichi paydo bo'ldi. U 1320 ta hujjatni xotirada qayta saraladi - birinchi reja esa buni umuman qilmadi.

ESR qoidasi nima uchun ishlaydi

Indeks - tartiblangan ro'yxat. Uni telefon kitobiga o'xshating: familiya, keyin ism bo'yicha tartiblangan.

Tenglik sharti kitobning aniq bir joyiga olib boradi - "Qodirov" bo'limiga. Shundan keyin qolgan hamma narsa shu kichik bo'lim ichida.

Saralash keyingi o'rinda bo'lsa, o'sha bo'lim ichida yozuvlar allaqachon kerakli tartibda yotadi - qo'shimcha saralash kerak emas.

Oraliq eng oxirida bo'lishi kerak, chunki u indeksda ketma-ket bo'lak oladi va undan keyingi maydonlarning tartibini buzadi.

Agar oraliqni saralashdan oldin qo'ysangiz, baza indeksdan tartibni ola olmaydi va natijani xotirada qayta saralaydi. Bu SORT bosqichi rejada ko'rinadi va katta natijada 32 MB chegarasiga urilib, so'rov xato berishi mumkin.

Prefiks qoidasi #

{ filial: 1, sana: -1 } indeksi quyidagilarga yaraydi:

So'rov	Yaraydimi
`{ filial: "Namangan" }`	Ha
`{ filial: "Namangan", sana: ... }`	Ha
`{ sana: ... }`	Yo'q

Sabab: indeks avval filial bo'yicha tartiblangan. filial noma'lum bo'lsa, sana qayerda turishini bilib bo'lmaydi.

JavaScript

db.buyurtma.createIndex({ filial: 1, sana: -1 })
const a = db.buyurtma.find({ filial: "Toshkent" }).explain()
a.queryPlanner.winningPlan.inputStage.stage
const b = db.buyurtma.find({ sana: new Date(Date.UTC(2026, 0, 5)) }).explain()
b.queryPlanner.winningPlan.stage

Natija

filial_1_sana_-1

IXSCAN

COLLSCAN

Ikkinchisi COLLSCAN - indeks ishlamadi.

Yagona indeks #

JavaScript

db.mijoz.createIndex({ email: 1 }, { unique: true })
db.mijoz.insertOne({ _id: 1, ism: "Husanboy", email: "[email protected]" })
db.mijoz.insertOne({ _id: 2, ism: "Malika", email: "[email protected]" })

Natija

email_1
{ acknowledged: true, insertedId: 1 }
MongoServerError: E11000 duplicate key error collection: dokon.mijoz index: email_1 dup key: { email: "[email protected]" }

Qisman indeks #

Faqat shartga mos hujjatlarni indekslaydi - joy tejaydi:

JavaScript

db.buyurtma.createIndex(
  { sana: -1 },
  { partialFilterExpression: { holat: "bekor" } }
)
const e = db.buyurtma.find({
  holat: "bekor",
  sana: { $gte: new Date(Date.UTC(2026, 2, 1)) }
}).explain("executionStats")
e.executionStats.nReturned
e.executionStats.totalDocsExamined

Natija

sana_-1

666
666

20 000 hujjatdan faqat 2 000 tasi bekor - shuning uchun indeks ham o'n baravar kichik.

Qisman indeks so'rovda ham shu shart bo'lsagina ishlaydi

partialFilterExpression: { holat: "bekor" } bilan qurilgan indeksdan foydalanish uchun so'rovda ham holat: "bekor" bo'lishi shart.

Natija

db.buyurtma.find({ sana: { $gte: ... } })

Bu so'rov indeksdan foydalanmaydi, chunki baza "indeksda hamma hujjat bormi?" degan savolga ishonchli javob bera olmaydi.

Bu yumshoq o'chirish naqshi bilan juda yaxshi ishlaydi:

Natija

db.mijoz.createIndex(
  { email: 1 },
  { unique: true,
    partialFilterExpression: { ochirilgan: { $exists: false } } }
)

Shunda "o'chirilgan" foydalanuvchi emailni band qilib turmaydi va o'sha email bilan yangi hisob ochish mumkin bo'ladi.

TTL indeks #

Hujjatlarni ma'lum vaqtdan keyin avtomatik o'chiradi:

JavaScript

db.sessiya.createIndex({ yaratilgan: 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 })
const i = db.sessiya.getIndexes().find(x => x.name === "yaratilgan_1")
i.expireAfterSeconds

Natija

yaratilgan_1

3600

Foydalanish	Misol
Sessiyalar	1 soatdan keyin o'chsin
Kesh	10 daqiqadan keyin
Loglar	30 kundan keyin
Vaqtinchalik kodlar	5 daqiqadan keyin

TTL aniq soniyada ishlamaydi

Fon jarayoni har 60 soniyada bir marta ishga tushadi va muddati o'tgan hujjatlarni o'chiradi.

Ya'ni hujjat muddati tugagandan keyin ham bir daqiqagacha bazada turishi mumkin. Yuk katta bo'lsa, bundan ham ko'proq.

Shuning uchun TTL ni xavfsizlik chorasi sifatida ishlatmang. "Token 5 daqiqadan keyin o'chadi" degan kafolat kerak bo'lsa, tokenning amal qilish vaqtini hujjatda saqlang va o'qiyotganda tekshiring. TTL esa eski yozuvlarni tozalash uchun qolsin.

Yana bir tafsilot: maydon Date turida bo'lishi shart. Matn yoki son bo'lsa, TTL shunchaki ishlamaydi - va hech qanday xato ham bermaydi.

Matn indeksi #

JavaScript

db.maqola.insertMany([
  { _id: 1, sarlavha: "MongoDB indekslari",
    matn: "Indeks qidiruvni tezlashtiradi" },
  { _id: 2, sarlavha: "Agregatsiya quvuri",
    matn: "Quvur bosqichlardan iborat" },
  { _id: 3, sarlavha: "Tranzaksiyalar",
    matn: "Indeks va tranzaksiya birga ishlaydi" }
])
db.maqola.createIndex({ sarlavha: "text", matn: "text" })
db.maqola.find({ $text: { $search: "indeks" } }, { _id: 1, sarlavha: 1 })

Natija

{ acknowledged: true, insertedIds: { '0': 1, '1': 2, '2': 3 } }
sarlavha_text_matn_text
[
  { _id: 1, sarlavha: 'MongoDB indekslari' },
  { _id: 3, sarlavha: 'Tranzaksiyalar' }
]

Matn indeksi so'zlarni ajratadi va ularni alohida indekslaydi. Bitta to'plamda faqat bitta matn indeksi bo'lishi mumkin.

Indeksning narxi #

Indeks bepul emas:

Narx	Izoh
Disk	Har indeks alohida joy egallaydi
Yozuv tezligi	Har `insert` va `update` da indeks ham yangilanadi
Xotira	Indeks keshda turishi kerak, aks holda foydasi kam
Reja tanlash	Ko'p indeks - rejalashtiruvchiga ko'p ish

JavaScript

db.buyurtma.createIndex({ filial: 1 })
db.buyurtma.createIndex({ holat: 1 })
db.buyurtma.createIndex({ summa: 1 })
db.buyurtma.getIndexes().length
db.buyurtma.dropIndex("summa_1").ok
db.buyurtma.getIndexes().length

Natija

filial_1
holat_1
summa_1
4
1
3

Ishlatilmayotgan indekslarni toping va o'chiring

Loyihalar odatda indeksni qo'shadi, lekin hech qachon o'chirmaydi. Bir yildan keyin to'plamda 15 ta indeks bo'ladi, ulardan 4 tasi ishlatiladi.

MongoDB har indeksning ishlatilish statistikasini yuritadi:

Natija

db.buyurtma.aggregate([{ $indexStats: {} }])

Natijada har indeks uchun accesses.ops - u necha marta ishlatilgani ko'rinadi. Nol bo'lsa - nomzod.

Ikki ehtiyot shart:

Server qayta ishga tushganda hisoblagich nolga qaytadi. Shuning uchun kamida bir hafta kuting.
Oyda bir marta ishlaydigan hisobot indeksi ham nol ko'rinishi mumkin.

O'chirishdan oldin hidden: true bilan indeksni yashiring: u saqlanib qoladi, lekin rejalashtiruvchi uni ko'rmaydi. Bir hafta muammo bo'lmasa - o'chiring. Muammo chiqsa - bitta buyruq bilan qaytarasiz.

Amaliy topshiriq

Indekssiz so'rovda totalDocsExamined ni o'lchang.
Indeks qo'shib, xuddi shu o'lchovni takrorlang.
nReturned va totalDocsExamined nisbatini tushuntiring.
Ko'p maydonli indeks yarating.
ESR qoidasini o'z so'zingiz bilan yozing.
Prefiks qoidasini misolda ko'rsating.
Yagona indeks qo'yib, takroriy qiymat kiriting.
Qisman indeks yarating va uning shartini tushuntiring.
TTL indeks qo'ying va uning kechikishi haqida yozing.
Indeksni o'chirishdan oldin nima qilish kerakligini yozing.

Xulosa #

Indekssiz so'rov butun to'plamni o'qiydi - bu COLLSCAN.
Indeks bilan faqat kerakli hujjatlar o'qiladi - bu IXSCAN.
Eng muhim o'lchov - totalDocsExamined va nReturned nisbati.
Ko'p maydonli indeksda tartib hal qiluvchi: { tenglik, saralash, oraliq } - ESR.
Prefiks qoidasi: indeks faqat o'zining boshidan boshlangan shartlarga yaraydi.
Yagona indeks takrorlanishdan himoya qiladi va E11000 beradi.
Qisman indeks so'rovda ham shu shart bo'lsagina ishlaydi.
TTL indeks hujjatlarni avtomatik o'chiradi, lekin 60 soniyagacha kechikadi.
TTL ni xavfsizlik chorasi sifatida ishlatmang.
Indeks bepul emas - $indexStats bilan ishlatilmayotganlarini toping va avval yashiring.

Keyingi bo'limda explain natijasini to'liq o'qishni o'rganamiz.

Indekssiz so'rov #

Indeks qo'yamiz #

Indeks turlari #

Ko'p maydonli indeks va ESR qoidasi #

Prefiks qoidasi #

Yagona indeks #

Qisman indeks #

TTL indeks #

Matn indeksi #

Indeksning narxi #

Xulosa #

Xatolik topdingizmi?