MongoDB索引笔记

在 MongoDB 查询过程中，索引(Index) 起到非常重要的作用，如果没有索引，MongoDB将会执行全表扫描 。当然如果数据量比较少全表扫描的开销并不大，但如果集合文档数量到百万、千万甚至上亿的时候，一个查询耗费数十秒甚至几分钟都有可能,代价非常高昂。

MongoDB 使用 B-tree 作为索引底层的数据结构。
MongoDB 的索引是定义在 集合 （Collection） 级别的,支持对任何单个字段以及嵌套字段和数组建立索引。

MongoDB索引类型

默认的 _id index

MongoDB 在 集合（Collection）创建时会默认建立一个基于_id的唯一性索引作为 文档(Document) 的主键，这个索引无法被删除。

单字段索引 （Single Field Index）

单字段索引是最常见的索引形式，MongoDB默认创建的id索引也是这种类型，它是有顺序的。

以下操作在records集合的score字段上创建一个升序索引：

db.records.createIndex( { score: 1 } )

其中 1 代表升序索引，也可以通过**-1** 来指定降序索引，但是对于单字段索引来说，索引的顺序无关紧要，因为 MongoDB 支持任意顺序查找。

此外 MongoDB 还支持对嵌套字段(Embedded Field) 创建索引：

db.records.createIndex( { "location.state": 1 } )

复合索引 (Compound Index)

MongoDB支持对多个字段联合创建索引，称之为复合索引 (Compound Index)。复合索引中字段的顺序很重要,先按第一个字段排序，第一个字段相同的文档按第二个字段排序，依次类推。

以下操作在item字段和stock字段上创建一个升序索引：

db.products.createIndex( { "item": 1, "stock": 1 } )

索引前缀（Prefixes）

prefix 是指索引字段的左前缀子集，如以下索引：

{ "item": 1, "location": 1, "stock": 1 }

这个索引包含以下索引前缀：

• { item: 1 }
• { item: 1, location: 1 }

所以只要语句满足索引前缀都是可以支持使用组合索引的：

• the item field,
• the item field and the location field,
• the item field and the location field and the stock field.

相反如果不满足索引前缀则无法使用索引：

• the location field
• the stock field
• the location and stock fields

如果您的集合同时具有复合索引和其前缀的索引（例如{ a: 1, b: 1 }和{ a: 1 } ），如果两者都没有稀疏或唯一约束，则可以删除前缀上的索引（例如{ a: 1 } ）。

索引的顺序（Sort Order）

对于单字段索引，排序的顺序无关紧要，复合索引则完全不一样，排序的顺序必须要和索引一致，逆序之后一致也可以。

对于下面event集合，建立{ username: 1, date: -1 }复合索引：

db.events.createIndex( { "username": 1, "date": -1 } )

下面列出了上面复合索引支持的查询：

• db.events.find().sort( { username: 1} )
• db.events.find().sort( { username: -1} )
• db.events.find().sort( { username: 1, date: -1 } )
• db.events.find().sort( { username: -1, date: 1 } )

其他类型的索引

• 多键索引 （Multikey Index）
  当索引的字段为数组时，会自动为这个字段创建一个多键索引，能够加速对数组中元素的查找。

• 哈希索引（Hashed Index）
  是指按照某个字段的hash值来建立索引，目前主要用于MongoDB Sharded Cluster的Hash分片，hash索引只能满足字段完全匹配的查询，不能满足范围查询等。

• 地理位置索引（Geospatial Index）
  能很好的解决O2O的应用场景，比如『查找附近的美食』、『查找某个区域内的车站』等。

• 文本索引（Text Index）
  能解决快速文本查找的需求，比如有一个博客文章集合，需要根据博客的内容来快速查找，则可以针对博客内容建立文本索引。

索引属性（Index Properties）

MongoDB索引除了支持的众多索引类型外，还具有各种属性。

• TTL Indexes

  可以对某个时间字段，指定文档的过期时间。

• Unique Indexes

  索引字段不出现重复值(如：_id)。

• Partial Indexes

  只针对符合某个特定条件的文档建立索引。

• Case Insensitive Indexes

  忽略索引键值的大小写.

• Sparse Indexes

  只针对存在索引字段的文档建立索引。

参考文档

MongoDB 索引