面试题：MongoDB删除文档性能优化之索引使用

Question

在MongoDB中，假设我们要删除大量符合某条件的文档，例如删除所有年龄大于50岁的用户文档，在删除操作性能优化方面，索引会起到怎样的作用？应该如何合理创建索引来辅助这类删除操作？

Answer 1

索引在删除操作性能优化方面的作用

1. 加速查询匹配文档：在MongoDB中删除符合某条件的文档，首先要定位这些文档。如果在age字段上有索引，MongoDB可以利用索引快速定位到年龄大于50岁的文档所在位置，而不需要全表扫描。全表扫描在数据量较大时性能极低，而索引能让查询操作在索引结构中快速查找，大大减少了定位文档的时间。
2. 减少I/O操作：通过索引快速定位文档，减少了磁盘I/O操作。因为不需要读取整个集合的数据来查找符合条件的文档，只需要根据索引找到相关文档的位置并读取，从而提高了删除操作的效率。

合理创建索引辅助删除操作的方法

1. 单字段索引：
   • 如果只根据年龄这一个条件进行删除，在age字段上创建单字段索引即可。可以使用以下命令创建：

   db.users.createIndex( { age: 1 } )
   

   这里{ age: 1 }表示按升序创建age字段的索引，若要降序则将1改为 -1。单字段索引适用于简单的查询条件，对于删除年龄大于50岁这种单一条件的操作非常有效。
2. 复合索引：
   • 若除了年龄大于50岁，可能还会结合其他条件（如性别等）进行删除操作，就需要创建复合索引。例如，假设还要删除年龄大于50岁且性别为男性的用户文档，可以创建如下复合索引：

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

   复合索引中字段的顺序很重要，一般将选择性高（区分度大）的字段放在前面，这里年龄的区分度相对较大放在前面。在查询时，MongoDB会根据复合索引的结构快速定位符合多个条件的文档，提高删除操作性能。
3. 注意索引维护成本：虽然索引能提升删除操作性能，但过多或不合理的索引会增加存储开销和写操作的成本。因为每次插入、更新或删除文档时，MongoDB都需要同时更新相关的索引。所以在创建索引时要权衡利弊，只创建必要的索引。同时，定期检查和清理不再使用的索引，以维护数据库的整体性能。