mongodb指南（翻譯）（二十三） – developer zone – 索引（七）索引最佳化建議

首先，mongodb中的索引同MySQL中的很類似，因此很多在MySQL中建立高效索引的技術也適用於mongodb。

再者，而且可能更加重要的是，索引最佳化建議也只能到此為止。對於你的應用，最好的索引依賴於幾個重要的因素，包含你期望的查詢種類，讀/寫頻率，甚至系統的剩餘記憶體。這意味著最好的策略就是對資料集準備多套索引配置方案，然後觀察那個表現最好。

索引策略

這裡有一些建立良好索引的基本原則。

建立匹配查詢的索引

如果你僅對一個關鍵字查詢，那麼使用單鍵索引就可以了。例如，你可能正在搜尋部落格發布的緩動環(slug)：

db.posts.find({ slug : 'state-of-mongodb-2010' })

在這種情景下，基於單個關鍵字的唯一索引是最好的：

db.posts.ensureIndex({ slug: 1 }, {unique: true});

但是，對多個關鍵字進行查詢並排序也是很普遍的。在這些時候，複合索引是最合適的。這裡有個例子是中查詢包含最近新加的名為“mongodb”標籤的評論：

db.comments.find({ tags : 'mongodb'}).sort({ created_at : -1 });

那麼合適的索引是：

db.comments.ensureIndex({tags : 1, created_at : -1});

需要注意的是，如果我們期望對"created_at"進行升序排序，那麼這個索引的效率會很低。

一個查詢一個索引

有時候我們會認為對多個關鍵字的查詢會使用多個索引；在Mongodb中不是這樣的。如果你的查詢是針對多個關鍵字的，並且你希望提高查詢的效率，那麼建立一個複合索引是很有必要的。

確保你的索引可以駐留在記憶體中

shell提供了一個命令查詢某個集合的索引大小：

db.comments.totalIndexSize();
65443

留意低效率的單鍵索引

假定你有一個欄位名為“status”，它的值為“new”或者“processeed”。如果你對它建立一個索引，其效率會很低，這意味著該索引在定位記錄上協助不大並且可能會佔用很多空間。
一個更好的方法，當然依賴於你的查詢，建立包含低效率欄位的複合索引。例如，你可以對"status"和"created_at"建立複合索引。

另一個選擇，同樣也依賴於你的用例，可以使用分開的集合，為每一種狀態建立一個集合。已經有了這麼多的建議，實驗和基準測試可以幫你選擇最好的。

使用explain

Mongodb有一個explain命令查看你的查詢如何被執行，特別是有沒有使用到一個索引。
可以在驅動中使用explain，也可以在shell中：

db.comments.find({ tags : 'mongodb'}).sort({ created_at : -1 }).explain();

這會返回很多有用的資訊，包含掃描的對象個數，查詢耗費時間（單位毫秒），嘗試使用的索引，最終使用的索引。

如果你從來沒有使用過explain，那麼現在是時候了。

理解explain的輸出

這裡有explain命令輸出的三個主要欄位：

• cursor：cursor的值可以是BasicCursor或BtreeCursor。第二個值指明使用的索引。
• nscanned：掃描的文檔個數。
• n:查詢返回的文檔個數。你需要使得n與nscanned非常接近。需要避免的情況是，查詢掃描了集合中所有的文檔。這種情況下nscanned等於集合中文檔個數。
• millis：查詢耗費時間。

關注你的應用中讀/寫比率

它之所以重要，是因為當你添加一個索引，你就會對所有的插入、更新、刪除操作都額外增加了負擔。如果你的應用是讀繁忙類型，如多數web應用，增加的索引通常是個好東西。但是如果你的應用是寫繁忙類型的，增加索引時要特別小心，因為每個索引都會對寫操作增加一定的負擔。

通常情況下，不要害怕增加索引。索引通常應當增加以完成你的查詢。記住總是有一個好的理由添加一個新的索引，並確保你已經比較了替代策略。

索引特性

這些例子假定一個基於三個欄位的複合索引：a,b,c。這樣來建立索引：

db.foo.ensureIndex({a: 1, b: 1, c: 1})

這裡有一些建議來使用這個索引：

1. 排序的列一定是使用到的索引列的最後一個

好：

• find(a=1).sort(a)
• find(a=1).sort(b)
• find(a=1, b=2).sort(c)

不好：

• find(a=1).sort(c)
• 雖然c是索引的最後一個列，但a是使用到的最後一個列，所以你只能對a或b排序。

2. 範圍查詢也必須是索引的最後列。這是上面1中的一個原則。

好：

• find(a=1,b>2)
• find(a>1 and a<10)
• find(a>1 and a<10).sort(a)

不好：

• find(a>1,b=2)

3. 僅對一個列進行範圍查詢和排序

好：

• find(a=1,b=2).sort(c)
• find(a=1,b>2)
• find(a=1,b>2 and b<4)
• find(a=1,b>2).sort(b)

不好：

• find(a>1,b>2)
• find(a=1,b>2).sort(c)

4.通過對相等性（無範圍）查詢的列進行重排序來節約索引

假定你有兩個查詢：

• find(a=1,b=1,d=1)
• find(a=1,b=1,c=1,d=1)

一個基於a,b,c,d的單個索引就可以滿足這兩個查詢了。

如果，你需要對最後的值進行排序，你就可能需要2個索引了。

5. Mongodb的$ne和$nin操作符，使用索引是沒有效率的

• 當需要排序少量文檔時，最好將資料讀到用戶端後進行排除。