MongoDB索引

1.概述

索引支持在MongoDB中高效地执行查询。如果没有索引，MongoDB必须执行全集合扫描，即扫描集合中的每个文档，以选择与查询语句匹配的文档。这种扫描全集合的查询效率是非常低的.
如果查询存在适当的索引，MongoDB可以使用该索引限制必须检查的文档数。
索引是特殊的数据结构，它以易于遍历的形式存储集合数据集的一小部分。索引存储特定字段或一组字段的值，按字段值排序。索引项的排序支持有效的相等匹配和基于范围的查询操作。此外，MongoDB还可以使用索引中的排序返回排序结果。

2.索引的类型

单字段索引
MongoDB支持在文档的单个字段上创建用户定义的升序/降序索引，称为单字段索引（Single Field Index）。
对于单个字段索引和排序操作，索引键的排序顺序（即升序或降序）并不重要，因为MongoDB可以在任何方向上遍历索引。

复合索引
MongoDB还支持多个字段的用户定义索引，即复合索引（Compound Index）。
复合索引中列出的字段顺序具有重要意义。例如，如果复合索引由 { userid: 1, score: -1 } 组成，则索引首先按userid正序排序，然后
在每个userid的值内，再在按score倒序排序。

其他索引
地理空间索引（Geospatial Index）、文本索引（Text Indexes）、哈希索引（Hashed Indexes）。
地理空间索引（Geospatial Index）
为了支持对地理空间坐标数据的有效查询，MongoDB提供了两种特殊的索引：返回结果时使用平面几何的二维索引和返回结果时使用球面
几何的二维球面索引。
文本索引（Text Indexes）
MongoDB提供了一种文本索引类型，支持在集合中搜索字符串内容。这些文本索引不存储特定于语言的停止词（例如“the”、“a”、“or”），
而将集合中的词作为词干，只存储根词。
哈希索引（Hashed Indexes）
为了支持基于散列的分片，MongoDB提供了散列索引类型，它对字段值的散列进行索引。这些索引在其范围内的值分布更加随机，但只支
持相等匹配，不支持基于范围的查询。

3.索引的管理操作

索引的查看
返回一个集合中的所有索引的数组。
db.collection.getIndexes() 该语法命令运行要求是MongoDB 3.0+
查看comment集合中所有的索引情况

db.comment.getIndexes() [ { “v” : 2, “key” : {“_id” : 1 },“name” : “id”, “ns” : “articledb.comment” } ]

结果中显示的是默认 _id 索引。
默认_id索引：
MongoDB在创建集合的过程中，在 _id 字段上创建一个唯一的索引，默认名字为 id ，该索引可防止客户端插入两个具有相同值的文
档，您不能在_id字段上删除此索引。
注意：该索引是唯一索引，因此值不能重复，即 _id 值不能重复的。在分片集群中，通常使用 _id 作为片键。

索引的创建
在集合上创建索引。
语法：db.collection.createIndex(keys, options)

提示：
注意在 3.0.0 版本前创建索引方法为 db.collection.ensureIndex() ，之后的版本使用了 db.collection.createIndex() 方法，
ensureIndex() 还能用，但只是 createIndex() 的别名。
（1）单字段索引示例：对 userid 字段建立索引：
db.comment.createIndex({userid:1})
（2）复合索引：对 userid 和 nickname 同时建立复合（Compound）索引：
db.comment.createIndex({userid:1,nickname:-1})

索引的移除
说明：可以移除指定的索引，或移除所有索引
db.comment.dropIndex({userid:1})
所有索引的移除
db.collection.dropIndexes()

4.执行计划

分析查询性能（Analyze Query Performance）通常使用执行计划（解释计划、Explain Plan）来查看查询的情况，如查询耗费的时间、是
否基于索引查询等。
那么，通常，我们想知道，建立的索引是否有效，效果如何，都需要通过执行计划查看。
语法：db.collection.find(query,options).explain(options)
db.comment.find({userid:“1003”}).explain()
关键点看： “stage” : “COLLSCAN”, 表示全集合扫描
关键点看： “stage” : “IXSCAN” ,基于索引的扫描

涵盖的查询
Covered Queries
当查询条件和查询的投影仅包含索引字段时，MongoDB直接从索引返回结果，而不扫描任何文档或将文档带入内存。 这些覆盖的查询可以
非常有效。
db.comment.find({userid:“1003”},{userid:1,_id:0})
PROJECTION 限定返回字段时候stage的返回
“stage” : “PROJECTION” “stage” : “IXSCAN”