ESR（Equality, Sort, Range）ガイドライン

Equality（等価）

Equality（等価）は、1つの値で完全に一致することを指します。次の完全一致クエリは、cars コレクションをスキャンして model フィールドが Cordoba と完全に一致するドキュメントを探します。

db.cars.find( { model: "Cordoba" } )
db.cars.find( { model: { $eq: "Cordoba" } } )

インデックス検索では、検査されたインデックスキーの数を減らすために完全一致が効率的に使用されます。等価フィールドは最初に指定する必要があります。

インデックスには複数の等価キーを含めることができます。これらは相互に対して任意の順序で表示できますが、すべての等価キーはいずれのソート フィールドまたは範囲フィールドに先行する必要があります。

等価一致の選択性が高いほど、インデックス クエリの効率が高くなります。

Sort

Sort（並べ替え）は、結果の順序を決定します。メモリ内でのソートを回避するには、インデックスの範囲の前にソート フィールドを配置します。

インデックスは、ソート キーに先行するすべてのプレフィックス キーに対して等価条件がクエリに含まれている場合にのみ、キーのサブセットに対するソート操作をサポートします。詳細については、ソートとインデックスのプレフィックス以外のサブセット を参照してください。

次の例では、cars コレクションをクエリします。出力はmodel でソートされます。

db.cars.find( { manufacturer: "GM" } ).sort( { model: 1 } )

クエリのパフォーマンスを向上させるには、manufacturer フィールドと model フィールドにインデックスを作成します。

db.cars.createIndex( { manufacturer: 1, model: 1 } )

• manufacturer は等価一致であるため、最初のキーです。

• model はクエリと同じ順序（1）でインデックス付けされます。

Range（範囲）

「範囲」フィルターは、フィールドをスキャンします。 スキャンでは完全一致は必要ないため、範囲フィルターはインデックス キーに緩やかに結合されます。 クエリの効率を向上させるには、範囲の境界を制限し、等価一致を使用してスキャンするドキュメント数を減らします。

範囲フィルターは次のようになります。

db.cars.find( { price: { $gte: 15000} } )
db.cars.find( { age: { $lt: 10 } } )
db.cars.find( { priorAccidents: { $ne: null } } )

クエリ内の範囲述語が非常に選択的である場合は、ソートされたドキュメントの数を減らし、メモリ内でソートできるようにするために、ソートフィールドの前にそれを配置してください。

メモリ内ソートを回避するには、ソート述語の後に範囲フィルターを配置します。メモリ内ソートの詳細については、cursor.allowDiskUse() を参照してください。

その他の考慮事項

• $ne や $nin などの不等価演算子は、等価演算子ではなく範囲演算子です。

• $regex は範囲演算子です。

• $in:

  • $in を単独で使用した場合、それは一連の等価一致を実行する等価演算子になります。

  • $inを.sort()と併用する場合

    • $in の配列要素が 201 より少ない場合、要素は展開され、SORT_MERGE ステージを使用してインデックスに指定されたソート順でマージされます。これにより、小規模な配列のパフォーマンスが向上します。この場合、$in は ESR を持つ等価述語に似ています。

    • $in に 201 以上の要素がある場合、要素は範囲演算子のように順序付けられます。この場合、小さな配列のパフォーマンス向上は実現されません。インデックス内の後続のフィールドはソートに使用することはできず、$in は ESR を持つ範囲述語に似ています。

    • 通常、小さな配列で $in 演算子を使用する場合は、早めにインデックス指定に含めます。通常、大きな配列を使用する場合は、範囲述語を含めるには $in 演算子を含めます。

例

次のクエリは、cars コレクションで、コストが 15,000 ドルを超える Ford 製の車両を検索します。結果はモデル別にソートされます。

db.cars.find(
   {
       manufacturer: 'Ford',
       cost: { $gt: 15000 }
   } ).sort( { model: 1 } )

クエリには、ESR ガイドラインのすべての要素が含まれています。

• manufacturer: 'Ford' は等価ベースの一致です

• cost: { $gt: 15000 } は、範囲ベースの一致です

• model はソートに使用されます

ESR ガイドラインに従うと、例クエリに最適なインデックスは次のようになります。

{ manufacturer: 1, model: 1, cost: 1 }

さらなる議論

MongoDB カンファレンスのプレゼンテーションの多くが、ESR ルールについて深く論じています。

• 効果的なインデックス作成のためのヒントとコツ

• 悪いクエリの光景（と匂い）

• MongoDB のクエリとインデックス作成に関するヒントとコツ ++

• クエリをサポートするインデックスの作成

• インデックスを使用したクエリ結果の並べ替え

• クエリに効率的に応答するために、選択的なインデックスを作成しましょう。