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インデックスのみのスキャン (対象クエリ)

インデックスのみのスキャン (対象クエリとも呼ばれます) は、Amazon DocumentDB が基になるドキュメントを読み取らずに、インデックスに保存されているフィールドからクエリに完全に応答する最適化です。クエリに必要な値はインデックスに既に存在するため、Amazon DocumentDB は一致する各ドキュメントの取得をスキップできるため、ランダム I/O を回避し、ドキュメント全体を読み取るためのデコードコストを回避できます。クエリプランでは、インデックスのみのスキャンは、 IXSCAN (インデックススキャン) または COLLSCAN (コレクションスキャン) の代わりにIXONLYSCANステージとして表示されます。これにより、I/O が削減され、サポートされているクエリのクエリレイテンシーが大幅に短縮されます。

クエリは、1 つのインデックスに存在する少数のフィールドのみ、特にドキュメント自体が大きい場合、インデックスのみのスキャンに適しています。一般的な例は、より広範な複合インデックスからいくつかのフィールドを読み取るダッシュボード、分析ロールアップ、ルックアップです。

クエリの結果は、インデックスのみのスキャンを使用するかどうかにかかわらず同じです。クエリプランと実行される I/O の量のみが変わります。

Amazon DocumentDB がインデックスのみのスキャンを使用する場合

Amazon DocumentDB は、1 つのインデックスにオペレーションが読み取るすべてのフィールドが含まれている場合、次のオペレーションのインデックスのみのスキャンを考慮します。

対象find射影

find クエリは、その射影が 1 つ以上の最上位フィールドの単純な包含であり、すべての射影フィールドが 1 つのインデックスに存在する場合に認定されます。たとえば、 で複合インデックスがあるとすると{ customerId: 1, status: 1, total: 1 }、次のクエリがカバーされます。射影された 3 つのフィールドはすべてインデックスに存在し、明示的に除外_idされます。(複数のフィールド_id以外の射影をカバーするには、エンジンバージョン 8.0.2 以降が必要です）。

db.orders.createIndex({ customerId: 1, status: 1, total: 1 })

db.orders.find(
  { customerId: 42 },
  { _id: 0, customerId: 1, status: 1, total: 1 }
)
         

落札者はステージを使用しIXONLYSCAN、一致するドキュメントをストレージから取得しません。

{
  "stage": "IXONLYSCAN",
  "indexName": "customerId_1_status_1_total_1",
  "direction": "forward",
  "indexCond": { "$and": [ { "customerId": { "$eq": 42 } } ] }
}
         

対象$group集計

$group ステージは通常、少数のフィールド (グループキーとそのアキュムレータへの入力) のみを読み取りますが、多くの場合、先頭の なしで実行されます$match。カバーインデックスがない場合、Amazon DocumentDB はコレクション内のすべてのドキュメントを読み取り、デコードして、これらの少数のフィールドをグループ化にフィードします。

対象$groupステージを含む集約パイプラインのインデックスのみのスキャンは、エンジンバージョン 8.0.2 以降で使用できます。

単一のインデックスにパイプラインプレフィックスが読み取るすべてのフィールドが含まれている場合、Amazon DocumentDB はグループの下にインデックスのみのスキャンを配置し、インデックスから直接それらのフィールドを読み取ることができます。ステータス別に注文をグループ化し、合計を合計し、 に複合インデックスを持つパイプラインを考えてみましょう{ status: 1, total: 1 }。

db.orders.createIndex({ status: 1, total: 1 })

db.orders.aggregate([
  { $group: { _id: "$status", revenue: { $sum: "$total" } } }
])
         

パイプラインは statusと のみを読み取りtotal、どちらもインデックスにあるため、グループはコレクションスキャンIXONLYSCANの代わりに からフィードされます。

// Without a covering index
$group  <-  COLLSCAN     (reads and decodes every full document)

// With a covering index on { status, total }
$group  <-  IXONLYSCAN over { status, total }   (reads only the referenced fields)
         

$group がサポートされている$limit前の先頭$matchの $sort、、$skip、または 。ただし、パイプラインをカバーするには、これらのステージが参照するすべてのフィールド ($matchフィルターフィールドや$sortキーなど) も同じインデックスに存在する必要があります。インデックスに参照フィールドがない場合、Amazon DocumentDB はコレクションまたはインデックススキャンにフォールバックします。

対象クエリの要件

Amazon DocumentDB がインデックスのみのスキャンを使用するには、次のすべてを保持する必要があります。

制限事項

次のケースでは、インデックスのみのスキャンを使用できず、通常のインデックススキャンまたはコレクションスキャンにフォールバックすることはできません。これは予想される動作であり、結果の正確性には影響しません。

インデックスのみのスキャンの確認

explain("executionStats") 出力を使用して、クエリがインデックスのみのスキャンによって処理され、ドキュメントに影響を与えていないことを確認します。次の 2 つのものを探します。

db.orders.find(
  { customerId: 42 },
  { _id: 0, customerId: 1, status: 1, total: 1 }
).explain("executionStats").executionStats
      

{
    "executionSuccess": true,
    "nReturned": "2",
    "executionTimeMillis": "0.714",
    "totalDocsExamined": "0",
    "executionStages": {
        "stage": "IXONLYSCAN",
        "nReturned": "2",
        "indexName": "customerId_1_status_1_total_1",
        "direction": "forward",
        "docsExamined": "0"
    }
}
      

ベストプラクティス