第4章：MongoDB索引

第4章：MongoDB索引

4.1 索引基础

4.1.1 索引的重要性

• 提高查询性能
• 减少集合扫描
• 支持高效排序

4.1.2 默认索引

// _id字段的默认索引
{
    "_id": ObjectId("..."),
    "name": "示例文档"
}

4.2 索引类型

4.2.1 单字段索引

// 创建单字段索引
db.users.createIndex({username: 1})  // 升序
db.users.createIndex({username: -1}) // 降序

// 查看集合索引
db.users.getIndexes()

4.2.2 复合索引

// 创建复合索引
db.users.createIndex({
    lastName: 1, 
    firstName: 1
})

// 复合索引查询
db.users.find().sort({
    lastName: 1, 
    firstName: 1
})

4.2.3 唯一索引

// 创建唯一索引
db.users.createIndex(
    {email: 1}, 
    {unique: true}
)

// 部分唯一索引
db.users.createIndex(
    {username: 1},
    {
        unique: true,
        partialFilterExpression: {age: {$gt: 18}}
    }
)

4.2.4 文本索引

// 创建文本索引
db.articles.createIndex(
    {content: "text"},
    {
        weights: {
            content: 10,
            tags: 5
        },
        name: "content_text_index"
    }
)

// 文本搜索
db.articles.find({
    $text: {$search: "MongoDB 数据库"}
})

4.2.5 地理空间索引

// 创建2dsphere索引
db.places.createIndex({location: "2dsphere"})

// 地理位置查询
db.places.find({
    location: {
        $near: {
            $geometry: {
                type: "Point",
                coordinates: [116.4, 39.9]
            },
            $maxDistance: 1000
        }
    }
})

4.3 索引性能分析

4.3.1 查询执行计划

// 分析查询性能
db.users.find({username: "example"}).explain("executionStats")

// 查看索引使用情况
db.users.find({username: "example"}).hint({username: 1})

4.3.2 索引选择策略

// 创建复合索引
db.products.createIndex({
    category: 1, 
    price: -1
})

// 高效查询
db.products.find({
    category: "电子产品",
    price: {$gt: 1000}
}).sort({price: -1})

4.4 索引管理

4.4.1 索引操作

// 删除指定索引
db.users.dropIndex({username: 1})

// 删除所有索引（除_id）
db.users.dropIndexes()

// 重建索引
db.users.reIndex()

4.4.2 后台创建索引

// 后台创建索引（不阻塞写操作）
db.users.createIndex(
    {username: 1}, 
    {background: true}
)

4.5 常见索引问题

4.5.1 索引开销

• 写入性能下降
• 额外存储空间
• 定期评估和调整

4.5.2 最佳实践

1. 仅为常用查询创建索引
2. 避免过多索引
3. 使用复合索引替代多个单字段索引
4. 定期分析和优化