Mongodb单字段索引详解

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当用户或应用频繁的针对集合中某个字段查询时，用户可以在频繁查询的字段上添加索引来提高效率。例如，公司的HR部门，经常使用员工的id查询员工信息。开发人员或者数据管理人员就可以在id字段添加索引来提高查询效率。这种针对单个字段建立的索引，就是单字段索引。

本文整理Mongodb的官方文档，为您详细介绍单字段索引。

概述

单字段索引，是使用集合中文档的一个字段来建立的索引。mongodb默认为_id字段建立了索引。用户可以按照实际业务需求，添加建立新的单字段索引来提高查询效率。

mongodb支持在文档中的任何一个字段建立单字段索引，包括文档的顶级字段，针对嵌入式文档建立索引或者针对嵌入式文档的某个字段建立索引。当用户对嵌入式文档字段建立索引时，用户查询条件当中用来过滤的文档，需要与集合索引中的文档严格相等时，才能使用索引。包括在查询条件中输入文档的字段顺序。当用户对嵌入式文档进行修改，包括对该文档增加或删除字段，都可能导致索引无法使用。因此在针对嵌入文档字段建立索引时，是否真正的需要针对整个文档建立索引，还是使用嵌入文档中的部分字段建立索引就可以了。

当用户建立索引时，需要指定该索引的字段和字段值在索引中的排序。其中使用数字1表示按照字段值的正序排列。而指定-1时，表示使用索引值的倒序排列。

语法

用户按照下面的语法来创建单字段索引

db.<collection>.createIndex( {<field>: <sortOrder>})

其中，<field>为嵌入式文档中的字段时，需要使用点操作符。如“embedded.field1”.

下图表示了使用单字段建立索引。

在集合collection中使用score字段上建立的索引。score是一个数字类型的字段。索引使用score字段的数值建立。从最小值min到最大值max排列。其中还包括18， 30， 45， 75这几个数字。{score:1}表示按照字段score从小到大的顺序排列建立索引。

应用

创建students集合并插入数据。

db.students.insertMany([{
    name: "Alice",
    gpa:  3.6,
    location: { city: "Sacramento", state: "California" }
}, {
    name: "Bob",
    gpa:  3.9,
    location: { city: "San Francisco", state: "California"}
}])

在顶级字段添加索引

在gpa字段创建索引

db.students.createIndex({gpa: 1})

使用gpa字段建立索引后，会改善在gpa字段的查询效率。如

db.students.find({gpa: {$gt: 3.7}})
db.students.find({gpa: 3.6})

在嵌入文档字段添加索引

mongodb支持在嵌入文档字段添加索引。在嵌入文档字段添加索引，需要使用点操作符。如下面的语句，在文档location的字段state上添加了单字段索引。

db.students.createIndex({"location.state": 1})

当用户频繁的查询location.state字段时，就会用到这个索引

db.students.find( { "location.state": "California" } )
 
db.students.find( { 
    "location.city": "Albany", 
    "location.state": "New York" 
} )

为嵌入文档字段添加索引

如为集合students中字段location添加索引

db.students.createIndex({location: 1})