面试题：MongoDB中在哪些常见场景下应避免使用索引

Question

请简要阐述在MongoDB数据库里，一般在哪些业务场景或者数据操作情况下，使用索引不仅不会提升性能，反而可能带来负面效果，导致系统性能下降。

Answer 1

1. 数据量小的集合：
   • 当集合中的数据量非常小，例如只有几十条或几百条记录时，MongoDB 可以快速遍历整个集合来找到所需的数据。此时使用索引，数据库不仅要维护索引结构（这需要额外的存储空间和处理开销），而且在查询时从索引中定位数据再到实际数据位置的过程，可能比直接全表扫描更耗时，从而导致性能下降。
2. 写入频繁的场景：
   • 每次插入、更新或删除文档时，如果文档字段上有索引，MongoDB 除了要更新数据本身，还需要更新相关的索引。这意味着额外的 I/O 操作和 CPU 计算。在高写入频率的业务场景下，例如日志记录系统，大量的索引更新操作会严重影响写入性能，使系统整体性能下降。
3. 选择性差的字段：
   • 若某个字段的取值范围很窄，例如性别字段（取值只有男和女两种），基于这样的字段创建索引，索引的选择性很差。查询时，索引可能指向大量文档，MongoDB 仍需要扫描大量数据，索引无法有效缩小查询范围，同时索引维护成本却依然存在，对性能提升有限甚至可能因维护索引而降低性能。
4. 复合索引中不常使用的前缀：
   • 对于复合索引，查询条件如果不包含索引的最左前缀字段，MongoDB 无法有效利用该复合索引。例如有一个复合索引 {field1: 1, field2: 1}，如果查询仅基于 field2，那么这个复合索引基本无法发挥作用，而索引的维护成本却依然存在，可能拖累系统性能。
5. 查询条件复杂且索引不匹配：
   • 当查询条件非常复杂，涉及多个字段的复杂逻辑运算（如 $or 操作符连接多个条件，且这些条件无法有效利用现有索引）时，MongoDB 可能无法选择最优的索引，甚至选择了错误的索引，导致查询性能不升反降。例如，$or 操作符连接的两个条件分别基于不同的索引字段，MongoDB 可能需要对多个索引进行扫描并合并结果，这个过程可能比直接全表扫描更慢。