详解MongoDB排序时内存大小限制与创建索引的问题

1. MongoDB中的排序

MongoDB是一种面向文档的数据库管理系统，由于其高效的性能和一致性，如今已经成为了大数据存储和处理的重要工具之一。其中，排序功能在数据查询的时候经常会用到，具体而言，对于需要进行数据筛选、过滤和分析的操作，相应的数据集的大小和数量是不定的，而如何在较短时间内返回有意义的答案，这就需要用到排序。

1.1 MongoDB中的内存大小限制

MongoDB提供了内存限制的机制，可以通过参数sort.memory来调整内存大小。一般来说，通过索引进行排序会更加快速，但是对于较大的数据集，创建索引便可能会受到内存的限制。

此外，在使用sort()方法时，MongoDB在内存中存储数据的数量仅为可用内存的10%。这是因为MongoDB选择内存缓存记录的方式，在遇到内存不足时，就将原有的数据写入到磁盘中。这样可以避免操作系统造成的过多的page写操作，从而提高磁盘的效率。

1.2 创建索引

在MongoDB中，创建索引可以大大减少排序所需的时间，同时也可以加快数据查询的速度。接下来，我们将介绍如何在MongoDB中创建索引。

Step 1:连接到MongoDB服务端；

Step 2:切换到需要创建索引的集合；

Step 3:选择合适的索引构建方法，常用的索引类型包括单键索引、多键索引、地理位置索引等；

Step 4:建立索引，可以直接在控制台输入db.collection.createIndex()函数命令，其中，collection为当前集合的名称；

Step 5:根据需要指定索引的名称、索引字段、唯一性等属性；

Step 6:执行完毕后，可以使用命令db.collection.getIndexes()查看索引信息，如果索引建立成功，信息将会呈现在控制台中。

2. MongoDB中的排序及索引实例

以下是一些常见的数据操作实例，这些例子将展示在MongoDB中如何实现排序和建立索引。

2.1 MongoDB中的排序实例

在排序实例中，我们将采用sort()方法来进行数据排序，以下是排序实例的操作步骤：

Step 1:连接MongoDB，并切换到test数据库；

mongo

use test

Step 2:创建一个名为sales的集合，并插入一些数据；

db.createCollection('sales')

db.sales.insertMany([{
    'name': 'phone',
    'sales': 10
  },{
    'name': 'laptop',
    'sales': 20
  },{
    'name': 'tablet',
    'sales': 5
  },{
    'name': 'food',
    'sales': 30
  },{
    'name': 'clothing',
    'sales': 15
  }])

Step 3:查询sales集合中的数据，并按照销量(sales)进行升序排序；

db.sales.find().sort({'sales': 1})

Step 4:查询sales集合中的数据，并按照销量(sales)进行降序排序；

db.sales.find().sort({'sales': -1})

成功执行以上操作后，我们可以看到排序结果如下：

{ "_id" : ObjectId("62113dfd90a038f021c2def1"), "name" : "tablet", "sales" : 5 }

{ "_id" : ObjectId("62113dfd90a038f021c2dee0"), "name" : "phone", "sales" : 10 }
{ "_id" : ObjectId("62113dfd90a038f021c2dee2"), "name" : "clothing", "sales" : 15 }
{ "_id" : ObjectId("62113dfd90a038f021c2dee1"), "name" : "laptop", "sales" : 20 }
{ "_id" : ObjectId("62113dfd90a038f021c2dee3"), "name" : "food", "sales" : 30 }

2.2 MongoDB中的索引实例

在索引实例中，我们将采用createIndex()方法来创建索引。以下是建立索引实例的操作步骤：

Step 1:连接MongoDB，并切换到test数据库；

mongo

use test

Step 2:创建一个名为customers的集合，并插入一些数据；

db.createCollection('customers')

db.customers.insertMany([{
    'name': 'Eric',
    'address': {
      'street': 'Main Street',
      'city': 'Los Angeles',
      'state': 'CA',
      'zip': '90210'
    }
  },{
    'name': 'John',
    'address': {
      'street': 'Broadway',
      'city': 'San Francisco',
      'state': 'CA',
      'zip': '94109'
    }
  },{
    'name': 'Jane',
    'address': {
      'street': 'Park Avenue',
      'city': 'New York City',
      'state': 'NY',
      'zip': '10016'
    }
  }])

Step 3:为address字段添加索引；

db.customers.createIndex({"address":1})

在以上操作中，我们将对customers集合中的address字段进行索引，建立的索引标识符为address_1。

Step 4:查询customers集合中的数据，并检查索引是否成功建立；

db.customers.getIndexes()

执行以上命令后，我们可以看到该集合中存在两个索引，其中一个是默认的ObjectId索引，另外一个则是我们创建的address索引。

以上就是MongoDB中排序和创建索引的实例操作，可以帮助大家更好的理解排序和索引的应用。