摘要：所以，如果你很少對集合進行讀取操作，建議不使用索引內存使用由于索引是存儲在內存中你應該確保該索引的大小不超過內存的限制。如果索引的大小大于內存的限制，會刪除一些索引，這將導致性能下降。

本文圍繞索引、游標兩部分進行探索，對MongoDB數據庫的索引部分有一個大概的了解；

索引通常能夠極大的提高查詢的效率，如果沒有索引，MongoDB在讀取數據時必須掃描集合中的每個文件并選取那些符合查詢條件的記錄。這種掃描全集合的查詢效率是非常低的，特別在處理大量的數據時，查詢可以要花費幾十秒甚至幾分鐘，這對網站的性能是非常致命的。

索引是特殊的數據結構，索引存儲在一個易于遍歷讀取的數據集合中，索引是對數據庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構。索引，從創建的形式上可以分為普通索引、復合索引、數組索引、子文檔索引；

應該了解的索引限制，

開銷：每個索引占據一定的存儲空間，在進行插入，更新和刪除操作時也需要對索引進行操作。所以，如果你很少對集合進行讀取操作，建議不使用索引；

內存（RAM）使用：由于索引是存儲在內存中,你應該確保該索引的大小不超過內存的限制。如果索引的大小大于內存的限制，MongoDB會刪除一些索引，這將導致性能下降。

最大范圍：

（1）集合中索引不能超過 64 個；
（2）索引名的長度不能超過 125 個字符；
（3）一個復合索引最多可以有 31 個字段

索引不能被以下的查詢使用；可以調用explain()方法查看是否使用索引；

（1）正則表達式及非操作符，如 `$nin`， `$not`， 等
（2）算術運算符，如 `$mod` 等
（3）`$where` 子句

為集合grade_1_4根據性別和年齡創建復合索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"sex": 1, "age": 1})

會得到結果：

{
    "v" : 2,                  // 索引的版本號。默認的索引版本取決于mongod創建索引時運行的版本
    "key" : {
        "sex" : 1,
        "age" : 1
    },
    "name" : "sex_1_age_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
}

說明：基于sex和age的查詢將會用到該復合索引，或者是基于sex的查詢也會用到該索引，但是只是基于age的查詢將不會用到該復合索引。因此可以說，如果想用到復合索引，必須在查詢條件中包含復合索引中的前N個索引列。然而如果查詢條件中的鍵值順序和復合索引中的創建順序不一致的話，MongoDB可以智能的幫助我們調整該順序，以便使復合索引可以為查詢所用

如果分別為性別和年齡創建索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"sex": 1})
db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"age": 1})

會得到這樣的結果：

{
    "v" : 2,
    "key" : {
        "sex" : 1
    },
    "name" : "sex_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
},
{
    "v" : 2,
    "key" : {
        "age" : 1
    },
    "name" : "age_1",
    "ns" : "school.grade_1_4"
}

查看集合grade_1_4已經創建的索引規則：

db.getCollection("grade_1_4").getIndexes()

查看集合grade_1_4索引占用內存空間的大小，單位是字節：

db.getCollection("grade_1_4").totalIndexSize()

刪除集合grade_1_4中name為sex_1的索引規則：

db.getCollection("grade_1_4").dropIndex({"sex": 1})

創建唯一索引與普通索引的區別在于，多一個可選參數 unique；舉個例子，根據姓名創建唯一索引：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"name":1}, {"unique":true})

創建唯一索引能夠保證每條記錄的name字段值是不重復的；

當一個文檔以唯一索引的方式保存到集合中去的時候，任何缺失的索引字段都會以null值代替，因此，不能在唯一索引上同時插入兩條缺省的記錄。

假設集合已經存在一些記錄，在些基礎上創建唯一索引；此時，對這些已經存在的記錄，如果索引項值是存在重復的，則創建索引時會報錯；如果一定要在這樣的鍵上創建唯一索引，那么系統將保存第一條記錄，剩下的記錄會被刪除，結合dropDups參數使用（此參數只能在mongodb 3.0版本之前使用）：

db.getCollection("grade_1_4").ensureIndex({"name":1}, {unique:true, dropDups: true})

稀疏索引的創建和完全索引的創建沒有什么不同。使用稀疏索引進行查詢的時候，某些由于缺失了字段的文檔記錄可能不會被返回，這是由于稀疏索引子返回被索引了的字段。

示例：

> db.people.ensureIndex({title:1},{sparse:true}) //在title字段上建立稀疏索引
> db.people.save({name:"Jim"})
> db.people.save({name:"yang",title:"prince"})
> db.people.find();
{ "_id" : ObjectId("4e244dc5cac1e3490b9033d7"), "name" : "Jim" }
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

> db.people.find().sort({title:1})//自有包含有索引字段的記錄才被返回
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

> db.people.dropIndex({title:1})//刪除稀疏索引之后，所有的記錄均顯示
{ "nIndexesWas" : 2, "ok" : 1 }

> db.people.find().sort({title:1})
{ "_id" : ObjectId("4e244dc5cac1e3490b9033d7"), "name" : "Jim" }
{ "_id" : ObjectId("4e244debcac1e3490b9033d8"), "name" : "yang", "title" : "prince" }

創建三十萬條數據

for (var i = 1; i <= 300000; i++) {
    db.getCollection("grade_1_5").insert({
       "name": "zhangsan" + i,
       "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
       "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3
   });
}

根據姓名查一些特定的人

db.getCollection("grade_1_5").find(
    {
        $or: [{"name":"zhangsan10000"},{"name":"zhangsan14000"},{"name":"zhangsan9000"},{"name":"zhangsan23000"},{"name":"zhangsan24050"},
              {"name":"zhangsan12000"},{"name":"zhangsan14300"},{"name":"zhangsan9300"},{"name":"zhangsan23300"},{"name":"zhangsan24350"},
              {"name":"zhangsan11100"},{"name":"zhangsan15200"},{"name":"zhangsan8100"},{"name":"zhangsan22100"},{"name":"zhangsan26150"},
              {"name":"zhangsan10200"},{"name":"zhangsan14020"},{"name":"zhangsan9020"},{"name":"zhangsan23020"},{"name":"zhangsan24070"},
              {"name":"zhangsan10300"},{"name":"zhangsan14030"},{"name":"zhangsan9030"},{"name":"zhangsan23030"},{"name":"zhangsan24080"}]
    }
)

對姓名建立索引，會占用5873664字節

db.getCollection("grade_1_5").ensureIndex({"name": 1})

對于上面的命令，通過調整順序，觀察時間，對性能有一些大概的了解；

直接對一個集合調用find()方法時，我們會發現，如果查詢結果超過二十條，只會返回二十條的結果，這是因為Mongodb會自動遞歸find()返回的是游標。

var cursor = db.getCollection("grade_1_4").find({});

執行上述命令時，shell并不會真正地訪問數據庫，而是等待開始要求獲得結果的時候才向數據庫發送查詢請求。

此時可以對這個游標進行各種設置，然后調用游標的hashNext()或next()方法，這樣就會真正訪問數據庫，這是一個懶加載的過程，如下

var cursor = db.getCollection("grade_1_4").find({});

while(cursor.hasNext()){  
    var doc = cursor.next();  
    // do stuff with doc  
};  

可以基于游標，進行limit、skip、sort操作，一般應用于分頁場景；

limit：限制游標返回的數量，指定了上限；

skip ：忽略前面的部分文檔，如果文檔總數量小于忽略的數量，則返回空集合；

sort ：對得到的子集合進行排序，可以按照多個鍵進行正反排序；

上述三個命令可以進行鏈式操作；

以下是文章會用到的參考，及有意義的擴展閱讀；

DrifterJ"s Stash的博客 - 學習MongoDB--（4-3）：MongoDB查詢(游標使用)

MongoDB使用小結：一些不常見的經驗分享