简述什么是MongoDb复合索引？

Mongodb面试考题 0 22

参考回答

MongoDB 复合索引是指在多个字段上同时创建的索引，用于优化需要多字段匹配的查询性能。它按照多个字段的组合顺序存储和检索数据，可以在单次查询中同时利用多个字段的排序和过滤条件。

基本语法：

db.collection.createIndex({ field1: 1, field2: -1 })

field1: 第一个字段，升序（1）或降序（-1）。
field2: 第二个字段，升序（1）或降序（-1）。

例子：
对 name 和 age 字段创建复合索引：

db.users.createIndex({ name: 1, age: -1 })

作用：
– 提高包含多个字段的查询性能。
– 支持按复合字段排序。

详细讲解与拓展

1. 复合索引的作用

加速多字段查询：复合索引会按字段的顺序存储数据，查询时可以同时利用这些字段来过滤数据。
优化排序性能：复合索引按指定字段的顺序排序，可直接用作排序条件，避免额外开销。

示例场景：
假设有一个 users 集合，包含以下文档：

[
    { "name": "Alice", "age": 30, "city": "New York" },
    { "name": "Bob", "age": 25, "city": "Chicago" },
    { "name": "Charlie", "age": 35, "city": "Los Angeles" }
]

查询 name="Alice" 且 age>20 的文档：

db.users.find({ name: "Alice", age: { $gt: 20 } })

如果没有索引，MongoDB 会扫描整个集合（全表扫描）；如果创建了复合索引 { name: 1, age: 1 }，查询速度会显著提升。

2. 复合索引的查询顺序

复合索引是有顺序的，查询时必须包含索引的前缀字段，才能利用索引。

如果索引为 { name: 1, age: -1 }：
- 支持以下查询：
- 按 name 查询：{ name: "Alice" }
- 按 name 和 age 查询：{ name: "Alice", age: { $gt: 20 } }
- 不支持单独按 age 查询：{ age: { $gt: 20 } }

3. 复合索引与排序

复合索引还可以优化查询中的排序操作。例如：
– 创建索引：

“`javascript
db.users.createIndex({ name: 1, age: -1 })
“`
– 查询并排序：
“`javascript
db.users.find({ name: “Alice” }).sort({ age: -1 })
“`
这种排序会直接利用索引，无需额外计算。

4. 复合索引的覆盖查询

如果查询字段和返回字段都在复合索引中，MongoDB 可以直接从索引中获取数据，而不访问集合中的文档（索引覆盖查询）。
例子：

db.users.createIndex({ name: 1, age: 1, city: 1 })
db.users.find({ name: "Alice" }, { name: 1, age: 1, _id: 0 })

这里的查询仅需访问索引，提升了性能。

5. 复合索引的注意事项

字段顺序：字段顺序很重要，应优先将查询频率高、选择性高的字段放在前面。
索引大小：复合索引存储多个字段的组合，可能会占用较多存储空间。
查询适配：仅包含部分字段的查询无法完全利用索引（不满足前缀规则）。

总结

MongoDB 复合索引是一个强大的优化工具，适用于多字段查询和排序场景。合理设计字段顺序，可以显著提升查询效率，同时减少系统的资源开销。在实际应用中，应根据查询模式和数据特点设计复合索引，以最大化其性能优势。