MongoDB查询优化：如何仅返回指定字段以降低服务端负载

用户原始代码 #

//cat
app.get('/cats', function(req, res) {
  if(!req.session.username) { return res.redirect('/login') }

  userModel.findOne({
    username: req.session.username
  }).then(
    (user) => {
      var newCatArray = [];
      for(var i = 0; i < user.categoryLinks.length; i++){
        newCatArray.push({label: user.categoryLinks[i].label, link: user.categoryLinks[i].link, productLength: user.categoryLinks[i].productLength})
      }
      res.render('cats', {categoryLinks: newCatArray});
    }
  ).catch(
    (error) => {
      console.log('Error: ' + error.code + " error: " + error);
    }
  );
});

用户问题描述 #

当前查询返回的用户对象体量较大，结构如下：

{
   "email"    : "something",
   "username" : "something",
   "password" : "something",
   "categoryLinks" : [   // an array of objects
     {label: "label", link: "link", productLength: len, links: []}, //links是包含大量对象的数组
     ..,
     ..,
    ]
}

仅需展示label、link和productLength字段，但数据库会返回categoryLinks[i]中的links对象，增加服务端数据负载。希望直接让数据库返回必要信息，而非在服务端过滤。

优化方案 #

MongoDB支持**投影（Projection）**来指定仅返回所需字段，不需要使用$match（$match用于过滤文档，不是控制返回字段）。直接在findOne的第二个参数中定义投影规则即可：

修改后的代码 #

//cat
app.get('/cats', function(req, res) {
  if(!req.session.username) { return res.redirect('/login') }

  // 第二个参数为投影配置：指定需要的字段，排除不需要的字段
  userModel.findOne(
    { username: req.session.username },
    { 
      categoryLinks: { label: 1, link: 1, productLength: 1 },
      _id: 0 // 排除默认返回的_id字段，如果不需要的话
    }
  ).then(
    (user) => {
      // 此时user.categoryLinks已经只包含需要的三个字段，无需再循环处理
      res.render('cats', { categoryLinks: user.categoryLinks });
    }
  ).catch(
    (error) => {
      console.log('Error: ' + error.code + " error: " + error);
    }
  );
});

投影规则说明 #

• 字段名: 1：表示要包含该字段
• 字段名: 0：表示要排除该字段
• 对于数组中的嵌套对象，直接通过数组字段.嵌套字段: 1的方式指定要保留的字段，MongoDB会自动过滤数组对象中不需要的属性（比如这里的links会被自动排除）

优化效果 #

1. 减少数据库与服务端之间传输的数据量，提升网络性能
2. 省去服务端循环生成新数组的步骤，降低服务端CPU开销
3. 直接使用数据库返回的categoryLinks数据传递给模板，代码更简洁

内容的提问来源于stack exchange，提问作者unbaym