MongoDB - 索引

MongoDB - 索引

索引对于数据库性能至关重要。将它们想象成书本后面的索引：您无需阅读每一页来查找某个主题，而是通过索引查找并直接跳转到正确的页面。类似地，如果没有索引，MongoDB 必须执行全表扫描（Collection Scan）——读取每个文档——才能找到匹配的查询结果。这效率低下，特别是对于大型数据集。

索引是一种特殊的数据结构，它存储集合数据的一小部分有序副本，使 MongoDB 能够更高效地执行查询。

使用 createIndex() 创建索引

您可以使用 createIndex() 方法在集合上创建索引。您需要指定要索引的字段和排序顺序：1 表示升序，-1 表示降序。

单字段索引

在单个字段上创建索引。

// 在 'users' 集合的 'username' 字段上创建升序索引
db.users.createIndex({ "username": 1 });

复合索引

在多个字段上创建索引。字段的顺序很重要，应与您常见的查询模式匹配。

// 在 'category'（升序）和 'rating'（降序）上创建复合索引
db.products.createIndex({ "category": 1, "rating": -1 });

索引选项

createIndex() 方法接受一个可选的 options 文档。以下是一些最常用的选项：

选项	类型	描述
unique	布尔值	确保索引字段具有唯一值。如果为 true，MongoDB 将拒绝导致重复的插入或更新操作。默认为 false。
name	字符串	索引的自定义名称。如果未指定，MongoDB 将根据索引键及其顺序生成名称。
background	布尔值	已弃用（现在是默认行为）。在现代 MongoDB 版本中，所有前台索引构建都很快。此选项保留是为了兼容性，但没有效果。
partialFilterExpression	文档	创建部分索引。该索引仅包含与指定过滤表达式匹配的文档，从而节省空间并提高性能。
expireAfterSeconds	整数	创建 TTL（生存时间）索引。MongoDB 将在指定秒数过后自动从集合中删除文档。仅适用于日期字段。

带有选项的示例

// 在 'email' 字段上创建唯一命名的索引
db.users.createIndex(
  { "email": 1 },
  { unique: true, name: "unique_email_index" }
);

管理索引

使用 getIndexes() 查看索引

此方法返回一个文档数组，描述集合上的所有索引。

> db.users.getIndexes()
[
    {
        "v" : 2,
        "key" : { "_id" : 1 },
        "name" : "_id_"
    },
    {
        "v" : 2,
        "key" : { "email" : 1 },
        "unique" : true,
        "name" : "unique_email_index"
    }
]

使用 dropIndex() 删除索引

您可以通过提供索引的名称或键规范来删除特定索引。推荐的做法是按名称删除。

// 按名称删除索引
db.users.dropIndex("unique_email_index");

// 或者，按键模式删除
db.users.dropIndex({ "email": 1 });

不带参数的 dropIndexes() 方法用于删除集合上所有非 _id 索引。请谨慎使用。

调试与性能

使用 explain() 检查索引使用情况

要验证您的查询是否使用了索引，可以将 explain() 方法附加到您的游标。它提供了关于查询执行计划的详细信息。

> db.users.find({ email: "test@example.com" }).explain("executionStats")

在输出中，查找 winningPlan.stage。如果显示 IXSCAN（索引扫描），则表示您的查询使用了索引。如果显示 COLLSCAN（全表扫描），则表示没有使用，您可能需要创建合适的索引。