MongoDB在CentOS上的索引优化方法

一、索引创建与设计

1. 分析查询模式
   使用 db.collection.find(query).explain("executionStats") 分析查询是否命中索引，识别低效查询。
2. 创建合适索引
   • 单字段索引：为高频查询字段创建，如 db.users.createIndex({username: 1})。
   • 复合索引：多字段查询时，按 等值（Equality）→ 排序（Sort）→ 范围（Range） 顺序排列字段，例如 db.orders.createIndex({customerId: 1, orderDate: -1, amount: 1})。
   • 覆盖索引：包含查询所需所有字段，避免回表查询，如 db.collection.createIndex({field1: 1, field2: 1}) 并查询 {_id: 0, field1: 1, field2: 1}。
3. 特殊场景索引
   • 文本索引：用于全文搜索，如 db.articles.createIndex({content: "text"})。
   • TTL索引：自动清理过期数据，如 db.logs.createIndex({createdAt: 1}, {expireAfterSeconds: 86400})。

二、索引维护与优化

1. 删除冗余索引
   使用 db.collection.getIndexes() 查看索引，删除不再使用的索引以减少存储和写入开销。
2. 定期重建索引
   通过 db.collection.reIndex() 重建碎片化索引，提升查询效率（谨慎在高峰期操作）。
3. 监控索引使用情况
   • 使用 db.collection.aggregate([{ $indexStats: {} }]) 查看索引使用频率和性能。
   • 通过 mongostat 和 mongotop 监控索引命中情况和磁盘I/O。

三、硬件与配置优化

1. 硬件升级
   • 使用 SSD 替代传统硬盘，提升I/O性能。
   • 增加内存，确保索引和常用数据可缓存（建议至少分配服务器内存的一半给MongoDB）。
2. 配置参数优化
   • 在 /etc/mongod.conf 中设置 wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB 调整缓存大小。
   • 启用 operationProfiling 监控慢查询（slowOpThresholdMs: 100）。

四、高级优化策略

1. 分片集群
   对大数据集按分片键分片，分散查询负载，如 sh.shardCollection("db.collection", {shardKey: 1})。
2. 查询优化技巧
   • 使用 投影 仅返回必要字段，减少数据传输，如 db.collection.find({}, {field1: 1, _id: 0})。
   • 避免全表扫描，确保查询条件包含索引字段。

五、注意事项

• 避免过度索引，每个索引会增加写入开销。
• 生产环境修改前先在测试环境验证，优先在低峰期执行索引重建等操作。

参考来源：