MongoDB索引優化在CentOS上如何操作

1. 連接到MongoDB實例
在CentOS服務器上，使用mongo命令連接到本地MongoDB實例（若為遠程實例，需替換為對應IP和端口）：

mongo

連接成功后，切換至目標數據庫（如myDatabase）：

use myDatabase

2. 分析查詢模式（定位需索引字段）
使用explain()方法分析慢查詢的執行計劃，重點關注executionStats中的totalDocsExamined（掃描文檔數）、keysExamined（掃描索引鍵數）和winningPlan（執行的索引策略）。例如，分析users集合中username字段的查詢：

db.users.find({ username: "Alice" }).explain("executionStats")

若totalDocsExamined遠大于nReturned（返回文檔數），說明需為username字段創建索引。

3. 創建合適的索引

• 單字段索引：為高頻查詢的單個字段創建索引（如username）：

  db.users.createIndex({ username: 1 }) // 1表示升序，-1表示降序
  

• 復合索引：為多字段組合查詢創建索引，字段順序需按查詢頻率和選擇性排序（最常用于篩選的字段放前面）。例如，查詢需同時匹配username和email時：

  db.users.createIndex({ username: 1, email: 1 })
  

• 覆蓋索引：創建包含查詢所需所有字段的索引，避免訪問文檔本身（需用explain()確認totalDocsExamined: 0）。例如，若查詢只需username和status字段：

  db.users.createIndex({ username: 1, status: 1 }, { projection: { _id: 0, username: 1, status: 1 } })
  

• 部分索引：僅為滿足特定條件的文檔創建索引，減少索引大?。ㄈ鐑H索引status: "active"的用戶）：

  db.users.createIndex({ username: 1 }, { partialFilterExpression: { status: "active" } })
  

4. 刪除冗余或無用索引

• 查看現有索引：使用getIndexes()方法列出集合的所有索引（包括_id索引）：

  db.users.getIndexes()
  

• 刪除無用索引：刪除不再使用的索引（如舊查詢不再需要的email索引），減少寫入開銷和存儲占用：

  db.users.dropIndex("username_1_email_1") // 索引名稱可通過getIndexes()獲取
  

5. 強制使用索引（謹慎使用）
若查詢優化器未選擇最優索引，可使用hint()方法強制指定索引（如強制使用username索引）：

db.users.find({ username: "Alice" }).hint({ username: 1 })

注意：僅在確認優化器選擇錯誤時使用，避免人為干預導致性能下降。

6. 定期重建索引（優化碎片）
隨著數據增刪改，索引會產生碎片，導致查詢性能下降。使用reIndex()方法重建集合索引（需在低流量時段執行，避免影響業務）：

db.users.reIndex()

對于整個數據庫，可使用repairDatabase()命令（需停機，且需足夠磁盤空間）：

use admin
db.runCommand({ repairDatabase: 1 })

7. 監控索引使用情況

• 啟用數據庫分析器：記錄慢查詢日志（閾值設為100ms），分析慢查詢的索引使用情況：

  db.setProfilingLevel(2, { slowms: 100 }) // 2表示記錄所有操作，slowms表示慢查詢閾值
  

  查看慢查詢日志：

  db.system.profile.find().sort({ ts: -1 }).limit(10)
  

• 使用監控工具：通過MongoDB Ops Manager、Atlas或第三方工具（如Prometheus+Granafa）實時監控索引命中率、碎片率等指標，及時調整策略。

8. 硬件與配置優化（輔助提升性能）

• 內存擴容：確保MongoDB的wiredTigerCacheSizeGB參數（默認為物理內存的50%）足夠大，以緩存索引和熱點數據（如設置為服務器內存的70%）。修改/etc/mongod.conf文件：

  storage:
    wiredTiger:
      engineConfig:
        cacheSizeGB: 8 # 根據服務器內存調整
  

  重啟MongoDB生效：

  sudo systemctl restart mongod
  

• 使用SSD：將MongoDB數據目錄（/var/lib/mongo）部署在SSD上，提升I/O性能（比HDD快3-5倍）。

注意事項

• 索引并非越多越好：每個索引都會增加寫入開銷（插入、更新、刪除時需同步更新索引），需平衡查詢性能與寫入性能。
• 生產環境操作前備份數據：如使用mongodump備份集合，避免誤操作導致數據丟失。
• 持續優化：根據業務變化（如新增查詢、數據量增長）定期調整索引策略，避免索引過時。