摘要：所以，如果你很少對集合進(jìn)行讀取操作，建議不使用索引內(nèi)存使用由于索引是存儲(chǔ)在內(nèi)存中你應(yīng)該確保該索引的大小不超過內(nèi)存的限制。如果索引的大小大于內(nèi)存的限制，會(huì)刪除一些索引，這將導(dǎo)致性能下降。

本文圍繞索引、游標(biāo)兩部分進(jìn)行探索，對MongoDB數(shù)據(jù)庫的索引部分有一個(gè)大概的了解；

索引通常能夠極大的提高查詢的效率，如果沒有索引，MongoDB在讀取數(shù)據(jù)時(shí)必須掃描集合中的每個(gè)文件并選取那些符合查詢條件的記錄。這種掃描全集合的查詢效率是非常低的，特別在處理大量的數(shù)據(jù)時(shí)，查詢可以要花費(fèi)幾十秒甚至幾分鐘，這對網(wǎng)站的性能是非常致命的。

索引是特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，索引存儲(chǔ)在一個(gè)易于遍歷讀取的數(shù)據(jù)集合中，索引是對數(shù)據(jù)庫表中一列或多列的值進(jìn)行排序的一種結(jié)構(gòu)。索引，從創(chuàng)建的形式上可以分為普通索引、復(fù)合索引、數(shù)組索引、子文檔索引；

應(yīng)該了解的索引限制，

開銷：每個(gè)索引占據(jù)一定的存儲(chǔ)空間，在進(jìn)行插入，更新和刪除操作時(shí)也需要對索引進(jìn)行操作。所以，如果你很少對集合進(jìn)行讀取操作，建議不使用索引；

內(nèi)存（RAM）使用：由于索引是存儲(chǔ)在內(nèi)存中,你應(yīng)該確保該索引的大小不超過內(nèi)存的限制。如果索引的大小大于內(nèi)存的限制，MongoDB會(huì)刪除一些索引，這將導(dǎo)致性能下降。

最大范圍：

（1）集合中索引不能超過 64 個(gè)；
（2）索引名的長度不能超過 125 個(gè)字符；
（3）一個(gè)復(fù)合索引最多可以有 31 個(gè)字段

索引不能被以下的查詢使用；可以調(diào)用explain()方法查看是否使用索引；

（1）正則表達(dá)式及非操作符，如 `$nin`， `$not`， 等
（2）算術(shù)運(yùn)算符，如 `$mod` 等
（3）`$where` 子句

為集合grade_1_4根據(jù)性別和年齡創(chuàng)建復(fù)合索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"sex": 1, "age": 1})

會(huì)得到結(jié)果：

{
    "v" : 2,                  // 索引的版本號(hào)。默認(rèn)的索引版本取決于mongod創(chuàng)建索引時(shí)運(yùn)行的版本
    "key" : {
        "sex" : 1,
        "age" : 1
    },
    "name" : "sex_1_age_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
}

說明：基于sex和age的查詢將會(huì)用到該復(fù)合索引，或者是基于sex的查詢也會(huì)用到該索引，但是只是基于age的查詢將不會(huì)用到該復(fù)合索引。因此可以說，如果想用到復(fù)合索引，必須在查詢條件中包含復(fù)合索引中的前N個(gè)索引列。然而如果查詢條件中的鍵值順序和復(fù)合索引中的創(chuàng)建順序不一致的話，MongoDB可以智能的幫助我們調(diào)整該順序，以便使復(fù)合索引可以為查詢所用

如果分別為性別和年齡創(chuàng)建索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"sex": 1})
db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"age": 1})

會(huì)得到這樣的結(jié)果：

{
    "v" : 2,
    "key" : {
        "sex" : 1
    },
    "name" : "sex_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
},
{
    "v" : 2,
    "key" : {
        "age" : 1
    },
    "name" : "age_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
}

查看集合grade_1_4已經(jīng)創(chuàng)建的索引規(guī)則：

db.getCollection("grade_1_4").getIndexes()

查看集合grade_1_4索引占用內(nèi)存空間的大小，單位是字節(jié)：

db.getCollection("grade_1_4").totalIndexSize()

刪除集合grade_1_4中name為sex_1的索引規(guī)則：

db.getCollection("grade_1_4").dropIndex({"sex": 1})

創(chuàng)建唯一索引與普通索引的區(qū)別在于，多一個(gè)可選參數(shù) unique；舉個(gè)例子，根據(jù)姓名創(chuàng)建唯一索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"name":1}, {"unique":true})

創(chuàng)建唯一索引能夠保證每條記錄的name字段值是不重復(fù)的；

當(dāng)一個(gè)文檔以唯一索引的方式保存到集合中去的時(shí)候，任何缺失的索引字段都會(huì)以null值代替，因此，不能在唯一索引上同時(shí)插入兩條缺省的記錄。

假設(shè)集合已經(jīng)存在一些記錄，在些基礎(chǔ)上創(chuàng)建唯一索引；此時(shí)，對這些已經(jīng)存在的記錄，如果索引項(xiàng)值是存在重復(fù)的，則創(chuàng)建索引時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)；如果一定要在這樣的鍵上創(chuàng)建唯一索引，那么系統(tǒng)將保存第一條記錄，剩下的記錄會(huì)被刪除，結(jié)合dropDups參數(shù)使用（此參數(shù)只能在mongodb 3.0版本之前使用）：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"name":1}, {unique:true, dropDups: true})

稀疏索引的創(chuàng)建和完全索引的創(chuàng)建沒有什么不同。使用稀疏索引進(jìn)行查詢的時(shí)候，某些由于缺失了字段的文檔記錄可能不會(huì)被返回，這是由于稀疏索引子返回被索引了的字段。

示例：

> db.people.ensureIndex({title:1},{sparse:true}) //在title字段上建立稀疏索引
> db.people.save({name:"Jim"})
> db.people.save({name:"yang",title:"prince"})
> db.people.find();
{ "_id" : ObjectId("4e244dc5cac1e3490b9033d7"), "name" : "Jim" }
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

> db.people.find().sort({title:1})//自有包含有索引字段的記錄才被返回
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

> db.people.dropIndex({title:1})//刪除稀疏索引之后，所有的記錄均顯示
{ "nIndexesWas" : 2, "ok" : 1 }

> db.people.find().sort({title:1})
{ "_id" : ObjectId("4e244dc5cac1e3490b9033d7"), "name" : "Jim" }
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

創(chuàng)建三十萬條數(shù)據(jù)

for (var i = 1; i <= 300000; i++) {
    db.getCollection("grade_1_5").insert({
       "name": "zhangsan" + i,
       "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
       "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3
   });
}

根據(jù)姓名查一些特定的人

db.getCollection("grade_1_5").find(
    {
        $or: [{"name":"zhangsan10000"},{"name":"zhangsan14000"},{"name":"zhangsan9000"},{"name":"zhangsan23000"},{"name":"zhangsan24050"},
              {"name":"zhangsan12000"},{"name":"zhangsan14300"},{"name":"zhangsan9300"},{"name":"zhangsan23300"},{"name":"zhangsan24350"},
              {"name":"zhangsan11100"},{"name":"zhangsan15200"},{"name":"zhangsan8100"},{"name":"zhangsan22100"},{"name":"zhangsan26150"},
              {"name":"zhangsan10200"},{"name":"zhangsan14020"},{"name":"zhangsan9020"},{"name":"zhangsan23020"},{"name":"zhangsan24070"},
              {"name":"zhangsan10300"},{"name":"zhangsan14030"},{"name":"zhangsan9030"},{"name":"zhangsan23030"},{"name":"zhangsan24080"}]
    }
)

對姓名建立索引，會(huì)占用5873664字節(jié)

db.getCollection("grade_1_5").ensureIndex({"name": 1})

對于上面的命令，通過調(diào)整順序，觀察時(shí)間，對性能有一些大概的了解；

直接對一個(gè)集合調(diào)用find()方法時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果查詢結(jié)果超過二十條，只會(huì)返回二十條的結(jié)果，這是因?yàn)?b>Mongodb會(huì)自動(dòng)遞歸find()返回的是游標(biāo)。

var cursor = db.getCollection("grade_1_4").find({});

執(zhí)行上述命令時(shí)，shell并不會(huì)真正地訪問數(shù)據(jù)庫，而是等待開始要求獲得結(jié)果的時(shí)候才向數(shù)據(jù)庫發(fā)送查詢請求。

此時(shí)可以對這個(gè)游標(biāo)進(jìn)行各種設(shè)置，然后調(diào)用游標(biāo)的hashNext()或next()方法，這樣就會(huì)真正訪問數(shù)據(jù)庫，這是一個(gè)懶加載的過程，如下

var cursor = db.getCollection("grade_1_4").find({});

while(cursor.hasNext()){  
    var doc = cursor.next();  
    // do stuff with doc  
};  

可以基于游標(biāo)，進(jìn)行limit、skip、sort操作，一般應(yīng)用于分頁場景；

limit：限制游標(biāo)返回的數(shù)量，指定了上限；

skip ：忽略前面的部分文檔，如果文檔總數(shù)量小于忽略的數(shù)量，則返回空集合；

sort ：對得到的子集合進(jìn)行排序，可以按照多個(gè)鍵進(jìn)行正反排序；

上述三個(gè)命令可以進(jìn)行鏈?zhǔn)讲僮鳎?/p> 附錄

以下是文章會(huì)用到的參考，及有意義的擴(kuò)展閱讀；

DrifterJ"s Stash的博客 - 學(xué)習(xí)MongoDB--（4-3）：MongoDB查詢(游標(biāo)使用)

MongoDB使用小結(jié)：一些不常見的經(jīng)驗(yàn)分享