推荐答案
MongoDB 的查询优化器通过以下步骤工作：
- 生成候选计划：查询优化器首先为查询生成多个可能的执行计划。
- 评估计划：优化器会评估每个计划的执行成本，选择成本最低的计划。
- 缓存计划：优化器会将选定的计划缓存起来，以便在后续相同的查询中重用。
- 监控和重新评估：如果查询模式或数据分布发生变化，优化器会重新评估并可能选择新的执行计划。
本题详细解读
生成候选计划
MongoDB 的查询优化器在接收到查询请求后，会首先生成多个可能的执行计划。这些计划可能包括不同的索引使用方式、不同的扫描顺序等。生成候选计划的过程是基于查询的条件、索引的可用性以及数据的分布情况。
评估计划
在生成候选计划后，优化器会评估每个计划的执行成本。评估的标准包括：
- 索引的使用：使用索引通常比全表扫描更高效。
- 数据分布：如果数据分布不均匀，某些索引可能不如预期的有效。
- 查询复杂度：复杂的查询可能需要更多的计算资源。
优化器会根据这些标准为每个计划打分，选择得分最高（即成本最低）的计划作为最终的执行计划。
缓存计划
为了提高查询性能，MongoDB 会将选定的执行计划缓存起来。这样，当相同的查询再次执行时，优化器可以直接使用缓存的计划，而不需要重新生成和评估。缓存机制显著减少了查询的响应时间，特别是在高并发的应用场景中。
监控和重新评估
MongoDB 的查询优化器并不是一成不变的。它会持续监控查询的执行情况。如果发现查询模式或数据分布发生了变化（例如，新增了索引或数据量大幅增加），优化器会重新评估并可能选择新的执行计划。这种动态调整机制确保了查询性能的最优化。
通过以上步骤，MongoDB 的查询优化器能够有效地提高查询性能，确保数据库在高负载下仍能快速响应。