当没有指定排序顺序时，MongoDB如何对记录进行排序？

Question

当没有指定排序顺序时，MongoDB如何对记录进行排序？

mongodb

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当我们在Mongo中运行一个没有指定任何排序顺序的find()查询时，数据库内部使用什么来对结果进行排序？

根据mongo网站上的文档:

执行没有参数的find()时，数据库以正向自然顺序返回对象。

对于标准表，自然顺序并不特别有用，因为虽然顺序通常接近插入顺序，但不能保证是这样的。但是，对于Capped Collections，自然顺序保证是插入顺序。这非常有用。

然而，对于标准集合（非capped collections），用于对结果进行排序的字段是什么？是_id字段还是其他字段？

编辑：

基本上，我想要了解的是如果我执行以下搜索查询：

db.collection.find({"x":y}).skip(10000).limit(1000);

在不同的时间点t1和t2，以下情况会得到不同的结果：

t1和t2之间没有其他写入操作时？
t1和t2之间有新的写入操作时？
t1和t2之间添加了新的索引时？

我已经在临时数据库上运行了一些测试，对于所有三种情况，我的测试结果都相同（是），但我想要确认并且我确定我的测试案例并不是非常全面。

- saurabhj

2个回答

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它按照存储的顺序返回（文件中的顺序），但不能保证它们是按照插入的顺序排列的。它们没有按_id字段排序。有时看起来像是按照插入顺序排序，但在另一个请求中可能会改变。这不是可靠的。

- Parvin Gasimzade

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可以查看英文原文，
原文链接

- Stennie · Accepted Answer

默认排序顺序是什么，当没有指定时？

默认的内部排序顺序（或自然顺序）是一个未定义的实现细节。维护顺序对于存储引擎来说是额外的开销，MongoDB的API并不要求在显式的排序（sort()）或者聚集集合和固定大小的封顶集合的特殊情况之外保证可预测性。

对于典型的工作负载，希望存储引擎尝试重用可用的预分配空间，并决定如何在磁盘和内存中最高效地存储数据。在没有任何查询条件的情况下，结果将由存储引擎按照自然顺序返回（即按照它们被找到的顺序）。结果顺序可能与插入顺序一致，但这种行为不能保证，也不能依赖（除了聚集集合或封顶集合）。

一些可能影响存储（自然）顺序的示例：

- WiredTiger在磁盘上与内存缓存中使用不同的文档表示，因此自然顺序可能会根据内部数据结构而改变。 - 原始的MMAPv1存储引擎（在MongoDB 4.2中已移除）根据填充规则为文档分配记录空间。如果文档超出当前分配的记录空间，文档位置（和自然顺序）将受到影响。由于删除或移动的文档，新文档也可以插入到标记为可重用的存储中。 - 复制使用idempotent oplog格式来一致地应用写操作到副本集成员。每个副本集成员维护本地数据文件，这些文件的自然顺序可能不同，但在应用oplog更新时将具有相同的数据结果。

如果使用索引，文档将按照它们被找到的顺序返回（这不一定与插入顺序或I/O顺序相匹配）。如果使用多个索引，则顺序在内部取决于哪个索引在去重过程中首先识别到文档。

如果你想要一个可预测的排序顺序，你必须在查询中包含一个明确的sort()，并且对于排序键，必须有唯一的值。

限制集合如何保持插入顺序？

对于限制集合中的自然顺序，实施异常是通过它们的特殊使用限制来强制执行的：文档按插入顺序存储，但现有文档的大小不能增加，也不能显式删除文档。排序是限制集合设计的一部分，确保最旧的文档首先“过时”。

聚集集合（MongoDB 5.3+）

从MongoDB 5.3开始，可以创建一个集群集合，其中文档按照_id索引键值进行排序。在创建集合时必须声明clusteredIndex。集群集合有一些使用限制，但可以提高对集群索引键的范围扫描和相等比较的查询性能。