摘要：所以，如果你很少對集合進行讀取操作，建議不使用索引內(nèi)存使用由于索引是存儲在內(nèi)存中你應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，會刪除一些索引，這將導致性能下降。

本文圍繞索引、游標兩部分進行探索，對MongoDB數(shù)據(jù)庫的索引部分有一個大概的了解；

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)時必須掃描集合中的每個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，查詢可以要花費幾十秒甚至幾分鐘，這對網(wǎng)站的性能是非常致命的。

索引是特殊的數(shù)據(jù)結構，索引存儲在一個易于遍歷讀取的數(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行排序的一種結構。索引，從創(chuàng)建的形式上可以分為普通索引、復合索引、數(shù)組索引、子文檔索引；

應該了解的索引限制，

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

內(nèi)存（RAM）使用：由于索引是存儲在內(nèi)存中,你應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會刪除一些索引，這將導致性能下降。

最大范圍：

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

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）正則表達式及非操作符，如 `$nin`， `$not`， 等
（2）算術運算符，如 `$mod` 等
（3）`$where` 子句

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

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

會得到結果：

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

說明：基于sex和age的查詢將會用到該復合索引，或者是基于sex的查詢也會用到該索引，但是只是基于age的查詢將不會用到該復合索引。因此可以說，如果想用到復合索引，必須在查詢條件中包含復合索引中的前N個索引列。然而如果查詢條件中的鍵值順序和復合索引中的創(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})

會得到這樣的結果：

{
    "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，多一個可選參數(shù) unique；舉個例子，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字段值是不重復的；

當一個文檔以唯一索引的方式保存到集合中去的時候，任何缺失的索引字段都會以null值代替，因此，不能在唯一索引上同時插入兩條缺省的記錄。

假設集合已經(jīng)存在一些記錄，在些基礎上創(chuàng)建唯一索引；此時，對這些已經(jīng)存在的記錄，如果索引項值是存在重復的，則創(chuàng)建索引時會報錯；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，剩下的記錄會被刪除，結合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。使用稀疏索引進行查詢的時候，某些由于缺失了字段的文檔記錄可能不會被返回，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，觀察時間，對性能有一些大概的了解；

直接對一個集合調(diào)用find()方法時，我們會發(fā)現(xiàn)，如果查詢結果超過二十條，只會返回二十條的結果，這是因為Mongodb會自動遞歸find()返回的是游標。

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

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

此時可以對這個游標進行各種設置，然后調(diào)用游標的hashNext()或next()方法，這樣就會真正訪問數(shù)據(jù)庫，這是一個懶加載的過程，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，進行limit、skip、sort操作，一般應用于分頁場景；

limit：限制游標返回的數(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 ：對得到的子集合進行排序，可以按照多個鍵進行正反排序；

上述三個命令可以進行鏈式操作；

以下是文章會用到的參考，及有意義的擴展閱讀；

DrifterJ"s Stash的博客 - 學習MongoDB--（4-3）：MongoDB查詢(游標使用)

MongoDB使用小結：一些不常見的經(jīng)驗分享