面试题：MongoDB复合索引设计的基础考量

Question

请阐述在MongoDB中设计复合索引时，字段顺序的重要性，并举例说明不同字段顺序如何影响查询性能。

Answer 1

字段顺序的重要性

在MongoDB中设计复合索引时，字段顺序至关重要。复合索引按照定义的字段顺序从左到右使用，查询时如果能与索引的字段顺序匹配，就可以有效利用索引来提高查询性能。如果查询条件的字段顺序与索引顺序不一致，可能导致索引无法被充分利用，甚至完全无法使用索引。

举例说明

假设有一个集合users，包含name、age和email字段，我们要对这些字段创建复合索引。

1. 索引1：{name: 1, age: 1, email: 1}

   • 查询1： db.users.find({name: "John", age: 30})
     • 此查询能有效利用索引，因为查询条件的前两个字段name和age与索引顺序一致。MongoDB可以快速定位到满足name为"John"的文档，然后在这些文档中筛选出age为30的文档。
   • 查询2： db.users.find({age: 30, name: "John"})
     • 该查询不能有效利用索引，虽然查询条件包含name和age字段，但顺序与索引不一致。MongoDB无法直接从索引中快速获取满足条件的文档，可能需要进行全表扫描，查询性能会降低。

2. 索引2：{age: 1, name: 1, email: 1}

   • 查询1： db.users.find({age: 30, name: "John"})
     • 此查询能有效利用索引，因为查询条件的age和name字段顺序与索引一致。MongoDB可以先根据age定位到满足年龄为30的文档，再在这些文档中筛选出name为"John"的文档。
   • 查询2： db.users.find({name: "John", age: 30})
     • 该查询不能有效利用索引，因为name字段在索引中的顺序与查询条件不一致，MongoDB可能无法充分利用索引，查询性能会受到影响。