面试题：MongoDB Shell高级数据类型操作与性能优化

Question

在MongoDB Shell中，有一个集合存储大量的地理空间数据，文档结构为{ '_id': ObjectId('...'), 'location': { 'type': 'Point', 'coordinates': [longitude, latitude] } }。现在需要查询距离某个指定坐标点（例如[10, 20]）半径100公里内的所有文档，并按照距离从近到远排序。请编写完整的MongoDB Shell查询语句，并阐述如何对这种地理空间查询进行性能优化。

Answer 1

查询语句

db.collection.find({
    location: {
        $near: {
            $geometry: {
                type: "Point",
                coordinates: [10, 20]
            },
            $maxDistance: 100000 // 100公里转换为米，1公里 = 1000米
        }
    }
}).sort({
    dist: 1
});

性能优化

1. 建立索引：对location字段建立2dsphere索引，以加速地理空间查询。

   db.collection.createIndex({ location: "2dsphere" });
   

2. 减少返回字段：只返回需要的字段，避免返回不必要的大文档，减少数据传输量。例如：

   db.collection.find({
       location: {
           $near: {
               $geometry: {
                   type: "Point",
                   coordinates: [10, 20]
               },
               $maxDistance: 100000
           }
       }
   }, { _id: 1, location: 1 }).sort({
       dist: 1
   });
   

3. 批量处理：如果需要处理大量结果，可以采用批量获取数据的方式，减少单次查询的数据量。
4. 限制结果集：如果只需要获取部分最近的文档，可以使用limit方法限制返回的文档数量。例如：

   db.collection.find({
       location: {
           $near: {
               $geometry: {
                   type: "Point",
                   coordinates: [10, 20]
               },
               $maxDistance: 100000
           }
       }
   }).sort({
       dist: 1
   }).limit(10);