面试题：MongoDB索引优化策略之复合索引的使用

Question

假设在一个MongoDB集合中有文档包含字段`name`、`age`和`city`，现在需要频繁根据`name`和`age`查询数据，偶尔根据`city`查询数据，如何设计复合索引能更好地优化查询性能？请解释设计思路及可能存在的陷阱。

Answer 1

复合索引设计

设计复合索引{name: 1, age: 1, city: 1}。

设计思路

1. 频繁查询字段优先：因为频繁根据name和age查询数据，将这两个字段放在索引前面，MongoDB在使用复合索引时，会从左到右匹配查询条件，这样对于name和age的查询能够快速定位到相关文档。
2. 兼顾偶尔查询：虽然city查询不频繁，但将其放在索引最后，当有根据city查询时，也能利用到这个复合索引，只不过查询效率可能不如前两个字段组合的查询那么高。

可能存在的陷阱

1. 索引维护成本：复合索引会增加写操作的成本，因为每次写入、更新或删除文档时，都需要更新索引。如果写操作频繁，会影响系统整体性能。
2. 索引选择问题：如果查询条件非常复杂，MongoDB可能不会选择我们设计的复合索引，而是选择其他索引或者进行全表扫描，这就需要通过explain命令来分析查询计划，确保索引被正确使用。
3. 索引大小限制：索引会占用额外的存储空间，如果索引字段较多或者数据量很大，可能会导致索引文件过大，超出系统限制。