面试题：MongoDB部分索引：性能与更新权衡

Question

在MongoDB中，对于一个频繁更新且数据量较大的集合，创建部分索引时需要考虑哪些因素来平衡查询性能和更新操作的开销？请详细阐述这些因素以及相应的解决方案。

Answer 1

考虑因素

1. 选择性：部分索引应基于能有效过滤数据的字段创建。若选择性差，查询性能提升有限，还增加更新开销。例如，若集合中有“status”字段，且大部分查询基于“status = 'active'”，基于此创建部分索引可大幅提升查询性能。
2. 更新频率：对于频繁更新的集合，更新操作涉及索引维护。若索引字段更新频繁，每次更新都要调整索引结构，开销大。比如“last_modified”字段经常更新，基于它创建部分索引会增加更新负担。
3. 数据分布：了解数据在字段上的分布情况很重要。若数据分布不均，部分索引可能无法覆盖大部分查询场景。例如“region”字段，若90%的数据集中在一个地区，基于该字段创建部分索引对其他地区查询无帮助。
4. 查询模式：需明确常见查询模式。若主要查询按时间范围查询，部分索引应基于时间字段构建，否则无法优化查询。

解决方案

1. 选择合适字段：基于高选择性、更新频率低且符合查询模式的字段创建部分索引。如日志集合，查询常按“severity”（严重程度）和“timestamp”，且“severity”更新少，可基于此创建部分索引。
2. 调整索引粒度：可根据数据分布调整部分索引粒度。若数据分布不均，可创建更细粒度索引，如分桶索引。比如按地区分桶，每个桶建部分索引。
3. 定期维护：定期评估部分索引有效性，删除不再优化查询或增加过多更新开销的索引。如业务变化后，原部分索引不再适用，应及时删除。
4. 组合索引：结合多个字段创建组合部分索引，覆盖多种查询模式。例如结合“user_type”和“login_time”创建组合部分索引，满足按用户类型和登录时间的查询。