我想从一个巨大的集合(1亿条记录)中获得一个随机记录。

最快最有效的方法是什么?

数据已经在那里,没有字段可以生成随机数并获得随机行。


当前回答

有效可靠的方法是:

在每个文档中添加一个名为“random”的字段,并为其分配一个随机值,为该随机字段添加一个索引,如下所示:

让我们假设我们有一个名为“links”的网络链接集合,我们想从它中随机链接:

link = db.links.find().sort({random: 1}).limit(1)[0]

为了确保同一个链接不会第二次弹出,用一个新的随机数更新它的随机场:

db.links.update({random: Math.random()}, link)

其他回答

没有一个解决方案对我有效。尤其是当缝隙多、集小的时候。 这对我来说很好(在php中):

$count = $collection->count($search);
$skip = mt_rand(0, $count - 1);
$result = $collection->find($search)->skip($skip)->limit(1)->getNext();

如果没有数据,这是很困难的。_id字段是什么?它们是mongodb对象id吗?如果是这样,你可以得到最大值和最小值:

lowest = db.coll.find().sort({_id:1}).limit(1).next()._id;
highest = db.coll.find().sort({_id:-1}).limit(1).next()._id;

然后,如果你假设id是均匀分布的(但它们不是,但至少这是一个开始):

unsigned long long L = first_8_bytes_of(lowest)
unsigned long long H = first_8_bytes_of(highest)

V = (H - L) * random_from_0_to_1();
N = L + V;
oid = N concat random_4_bytes();

randomobj = db.coll.find({_id:{$gte:oid}}).limit(1);

下面的方法比mongo烹饪书解决方案稍慢(在每个文档上添加一个随机键),但是返回分布更均匀的随机文档。与跳过(随机)解决方案相比,它的分布稍微不那么均匀,但在删除文档时要快得多,而且更安全。

function draw(collection, query) {
    // query: mongodb query object (optional)
    var query = query || { };
    query['random'] = { $lte: Math.random() };
    var cur = collection.find(query).sort({ rand: -1 });
    if (! cur.hasNext()) {
        delete query.random;
        cur = collection.find(query).sort({ rand: -1 });
    }
    var doc = cur.next();
    doc.random = Math.random();
    collection.update({ _id: doc._id }, doc);
    return doc;
}

它还要求您添加一个随机的“random”字段到您的文档中,所以不要忘记在创建它们时添加这个:您可能需要初始化您的集合,如Geoffrey所示

function addRandom(collection) { 
    collection.find().forEach(function (obj) {
        obj.random = Math.random();
        collection.save(obj);
    }); 
} 
db.eval(addRandom, db.things);

基准测试结果

该方法比(ceejayoz)的skip()方法快得多,并且比Michael报告的“cookbook”方法生成更均匀的随机文档:

对于包含1,000,000个元素的集合:

这种方法在我的机器上花费的时间不到1毫秒 skip()方法平均花费180毫秒

cookbook方法将导致大量文档永远不会被选中,因为它们的随机数对它们不利。

该方法将在一段时间内均匀地挑选所有元素。 在我的基准测试中,它只比食谱方法慢了30%。 随机性并不是100%完美的,但是它已经很好了(如果有必要的话还可以进行改进)

这个配方并不完美——正如其他人所指出的那样,完美的解决方案将是内置功能。 然而,对于许多目的来说,这应该是一个很好的折衷方案。

您可以选择一个随机时间戳,然后搜索随后创建的第一个对象。 它将只扫描单个文档,尽管它不一定会给您一个统一的分布。

var randRec = function() {
    // replace with your collection
    var coll = db.collection
    // get unixtime of first and last record
    var min = coll.find().sort({_id: 1}).limit(1)[0]._id.getTimestamp() - 0;
    var max = coll.find().sort({_id: -1}).limit(1)[0]._id.getTimestamp() - 0;

    // allow to pass additional query params
    return function(query) {
        if (typeof query === 'undefined') query = {}
        var randTime = Math.round(Math.random() * (max - min)) + min;
        var hexSeconds = Math.floor(randTime / 1000).toString(16);
        var id = ObjectId(hexSeconds + "0000000000000000");
        query._id = {$gte: id}
        return coll.find(query).limit(1)
    };
}();

MongoDB 3.2更新

3.2在聚合管道中引入了$sample。

还有一篇很好的博客文章是关于如何将其付诸实践的。

对于旧版本(以前的答案)

这实际上是一个功能请求:http://jira.mongodb.org/browse/SERVER-533,但它是在“不会修复”下提交的。

烹饪书中有一个非常好的方法,可以从集合中随机选择一个文档:http://cookbook.mongodb.org/patterns/random-attribute/

套用这个方法,你可以给你的文档分配随机数:

db.docs.save( { key : 1, ..., random : Math.random() } )

然后随机选择一个文档:

rand = Math.random()
result = db.docs.findOne( { key : 2, random : { $gte : rand } } )
if ( result == null ) {
  result = db.docs.findOne( { key : 2, random : { $lte : rand } } )
}

同时使用$gte和$lte进行查询,以找到与rand最接近的随机数的文档。

当然你要在随机场上建立索引

db.docs.ensureIndex( { key : 1, random :1 } )

如果您已经在查询一个索引,只需删除它,将random: 1附加到它,然后再次添加它。