解決正則表示式匹配($regex)引起的一次mongo數據庫cpu占用率高的問題

 更新時間:2019年11月11日 10:49:12   作者:獨指蝸牛   我要評論
這篇文章主要介紹了由正則表示式匹配($regex)引起的一次mongo數據庫cpu占用率高的問題,本文通過實例給大家分析的非常詳細,需要的朋友可以參考下

某一天,監控到mongo數據庫cpu使用率高了很多,查了一下,發現是下面這種語句引起的:

db.example_collection.find({
 "idField" : 
{ "$regex" : "123456789012345678"
} ,
 "dateField" : 
{ "$regex" : "2019/10/10"
}})

通常,遇到這種情況,我第一反應是缺少相關字段的索引,導致每執行一次這種語句都會全表掃描一次。

但是我用explain( )語句分析了下,發現上面所涉及的兩個字段idField、dateField是有索引的,并且該語句也是有使用到索引的。如下為explain( )的結果:

mgset-11111111:PRIMARY> db.example_collection.find({ "idField" : { "$regex" : "123456789012345678"} , "dateField" : { "$regex" : "2019/10/10"}}).explain("queryPlanner")
{
    "queryPlanner" : {
        "plannerVersion" : 1,
        "namespace" : "example_db.example_collection",
        "indexFilterSet" : false,
        "parsedQuery" : {
            "$and" : [
                {
                    "idField" : {
                        "$regex" : "123456789012345678"
                    }
                },
                {
                    "dateField" : {
                        "$regex" : "2019/10/10"
                    }
                }
            ]
        },
        "winningPlan" : {
            "stage" : "FETCH",
            "inputStage" : {
                "stage" : "IXSCAN",
                "filter" : {
                    "$and" : [
                        {
                            "idField" : {
                                "$regex" : "123456789012345678"
                            }
                        },
                        {
                            "dateField" : {
                                "$regex" : "2019/10/10"
                            }
                        }
                    ]
                },
                "keyPattern" : {
                    "idField" : 1,
                    "dateField" : 1
                },
                "indexName" : "idField_1_dateField_1",
                "isMultiKey" : false,
                "multiKeyPaths" : {
                    "idField" : [ ],
                    "dateField" : [ ]
                },
                "isUnique" : false,
                "isSparse" : false,
                "isPartial" : false,
                "indexVersion" : 2,
                "direction" : "forward",
                "indexBounds" : {
                    "idField" : [
                        "[\"\", {})",
                        "[/123456789012345678/, /123456789012345678/]"
                    ],
                    "dateField" : [
                        "[\"\", {})",
                        "[/2019/10/10/, /2019/10/10/]"
                    ]
                }
            }
        },
        "rejectedPlans" : [ ]
    },
    "ok" : 1
}


查看mongo的日志發現,這種語句執行一次就要800~900ms,的確是比較慢。除非數據庫cpu核數很多,要不然只要這種語句每秒并發稍微高一點,cpu很快就被占滿了。

之后搜索了下,發現有可能是正則表達式的問題。原來,雖然該語句的確是使用了索引,但是explain( )語句的輸出中還有一個字段"indexBounds",表示執行該語句時所需掃描的索引范圍。說實話,上面那個輸出中,我始終沒看明白它那個索引范圍。上面的語句對idField、dateField這兩個字段都進行了普通的正則表達式匹配,我猜測它應該是掃描了整個索引樹,所以導致索引并未實際提升該語句的查詢效率。

我看了下數據庫里面的數據,發現idField、dateField這兩個字段完全沒有必要進行正則匹配,進行普通的文本匹配就行。將正則匹配操作$regex去掉之后,再分析一下,結果是這樣的:

mgset-11111111:PRIMARY> db.example_collection.find({ "idField" : "123456789012345678", "dateField" : "2019/10/10"}).explain("queryPlanner")
{
    "queryPlanner" : {
        "plannerVersion" : 1,
        "namespace" : "example_db.example_collection",
        "indexFilterSet" : false,
        "parsedQuery" : {
            "$and" : [
                {
                    "idField" : {
                        "$eq" : "123456789012345678"
                    }
                },
                {
                    "dateField" : {
                        "$eq" : "2019/10/10"
                    }
                }
            ]
        },
        "winningPlan" : {
            "stage" : "FETCH",
            "inputStage" : {
                "stage" : "IXSCAN",
                "keyPattern" : {
                    "idField" : 1,
                    "dateField" : 1
                },
                "indexName" : "idField_1_dateField_1",
                "isMultiKey" : false,
                "multiKeyPaths" : {
                    "idField" : [ ],
                    "dateField" : [ ]
                },
                "isUnique" : false,
                "isSparse" : false,
                "isPartial" : false,
                "indexVersion" : 2,
                "direction" : "forward",
                "indexBounds" : {
                    "idField" : [
                        "[\"123456789012345678\", \"123456789012345678\"]"
                    ],
                    "dateField" : [
                        "[\"2019/10/10\", \"2019/10/10\"]"
                    ]
                }
            }
        },
        "rejectedPlans" : [ ]
    },
    "ok" : 1
}

可以看到,仍然使用到了索引,并且索引掃描范圍是僅限于一個值的。

后來跟開發人員確認了下,該語句確實沒必要使用正則匹配,就讓他把正則匹配去掉了。之后就沒有再出現問題了,mongo慢日志中也未再出現該語句。

總結

以上所述是小編給大家介紹的解決正則表示式匹配($regex)引起的一次mongo數據庫cpu占用率高的問題,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網站的支持!
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