MongoDB索引优化在CentOS上如何操作 - 问答

1. 连接到MongoDB实例
在CentOS服务器上，使用mongo命令连接到本地MongoDB实例（若为远程实例，需替换为对应IP和端口）：

mongo

连接成功后，切换至目标数据库（如myDatabase）：

use myDatabase

2. 分析查询模式（定位需索引字段）
使用explain()方法分析慢查询的执行计划，重点关注executionStats中的totalDocsExamined（扫描文档数）、keysExamined（扫描索引键数）和winningPlan（执行的索引策略）。例如，分析users集合中username字段的查询：

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

若totalDocsExamined远大于nReturned（返回文档数），说明需为username字段创建索引。

3. 创建合适的索引

单字段索引：为高频查询的单个字段创建索引（如username）：
```
db.users.createIndex({ username: 1 }) // 1表示升序，-1表示降序
```
复合索引：为多字段组合查询创建索引，字段顺序需按查询频率和选择性排序（最常用于筛选的字段放前面）。例如，查询需同时匹配username和email时：
```
db.users.createIndex({ username: 1, email: 1 })
```
覆盖索引：创建包含查询所需所有字段的索引，避免访问文档本身（需用explain()确认totalDocsExamined: 0）。例如，若查询只需username和status字段：
```
db.users.createIndex({ username: 1, status: 1 }, { projection: { _id: 0, username: 1, status: 1 } })
```
部分索引：仅为满足特定条件的文档创建索引，减少索引大小（如仅索引status: "active"的用户）：
```
db.users.createIndex({ username: 1 }, { partialFilterExpression: { status: "active" } })
```

4. 删除冗余或无用索引

查看现有索引：使用getIndexes()方法列出集合的所有索引（包括_id索引）：
```
db.users.getIndexes()
```
删除无用索引：删除不再使用的索引（如旧查询不再需要的email索引），减少写入开销和存储占用：
```
db.users.dropIndex("username_1_email_1") // 索引名称可通过getIndexes()获取
```

5. 强制使用索引（谨慎使用）
若查询优化器未选择最优索引，可使用hint()方法强制指定索引（如强制使用username索引）：

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

注意：仅在确认优化器选择错误时使用，避免人为干预导致性能下降。

6. 定期重建索引（优化碎片）
随着数据增删改，索引会产生碎片，导致查询性能下降。使用reIndex()方法重建集合索引（需在低流量时段执行，避免影响业务）：

db.users.reIndex()

对于整个数据库，可使用repairDatabase()命令（需停机，且需足够磁盘空间）：

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

7. 监控索引使用情况

启用数据库分析器：记录慢查询日志（阈值设为100ms），分析慢查询的索引使用情况：

db.setProfilingLevel(2, { slowms: 100 }) // 2表示记录所有操作，slowms表示慢查询阈值

查看慢查询日志：

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

使用监控工具：通过MongoDB Ops Manager、Atlas或第三方工具（如Prometheus+Granafa）实时监控索引命中率、碎片率等指标，及时调整策略。

8. 硬件与配置优化（辅助提升性能）

内存扩容：确保MongoDB的wiredTigerCacheSizeGB参数（默认为物理内存的50%）足够大，以缓存索引和热点数据（如设置为服务器内存的70%）。修改/etc/mongod.conf文件：
```
storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 8 # 根据服务器内存调整
```
重启MongoDB生效：
```
sudo systemctl restart mongod
```
使用SSD：将MongoDB数据目录（/var/lib/mongo）部署在SSD上，提升I/O性能（比HDD快3-5倍）。

注意事项

索引并非越多越好：每个索引都会增加写入开销（插入、更新、删除时需同步更新索引），需平衡查询性能与写入性能。
生产环境操作前备份数据：如使用mongodump备份集合，避免误操作导致数据丢失。
持续优化：根据业务变化（如新增查询、数据量增长）定期调整索引策略，避免索引过时。

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