46. 索引管理、覆盖查询与失效

本节目标：会查看和删除索引，理解覆盖查询省回表的原理，避开常见失效陷阱，并掌握选索引的基本原则。

前面几章把索引类型讲全了。这一章讲「怎么管索引」和「索引为什么没生效」，都是调优时的真功夫。

46.1 查看与删除索引

getIndexes() 列出集合全部索引，含默认 _id 索引：

test> db.users.getIndexes()

删除指定索引，用名字或字段定义：

// 按名字删
test> db.users.dropIndex("idx_city_age")

// 按字段定义删
test> db.users.dropIndex({ age: 1 })

Warning

一个集合最多 64 个索引。但别等到上限才收手，索引越多写入越慢，定期清理用不上的索引。

46.2 覆盖查询：不用回表

第 40 章提过「回表」：索引没覆盖全部查询字段时，要回集合取完整文档。覆盖查询（Covered Query）则让索引本身含齐所需字段，省掉回表。

做法：查询条件和返回字段都落在同一个索引里。

// 索引只含 city、age
test> db.users.createIndex({ city: 1, age: 1 })

// 只查这两个字段，且带 city 条件 -> 覆盖，不回表
test> db.users.find(
  { city: "杭州" },
  { city: 1, age: 1, _id: 0 }
).explain("queryPlanner")

explain 里若只有 IXSCAN 而没有 FETCH，且 totalDocsExamined 为 0，说明是覆盖查询。

Tip

覆盖查询要显式投影、并排除 _id（因为 _id 不在索引里）。忘写 _id: 0 就会破功。

46.3 索引失效的常见场景

索引建了却没用上，多半是下面几种情况：

跳过最左前缀

复合索引 { city: 1, age: 1 }，只按 age 查用不上。

// 失效：没用最左的 city
test> db.users.find({ age: { $gt: 25 } })

对字段做运算

在索引字段上套函数或运算，索引失效。

// 失效：对 age 做了运算
test> db.users.find({ $expr: { $gt: [ { $mod: [ "$age", 10 ] }, 5 ] } })

类型不匹配

索引按数字建，却用字符串查，MongoDB 不会自动转换。

// 可能失效：字符串 "28" 匹配不到数字 28 的索引项
test> db.users.find({ age: "28" })

前导通配正则

正则若不以锚点开头，无法用索引定位。

// 失效：/键盘/ 前面任意，没法走索引
test> db.products.find({ name: /键盘/ })

// 生效：/^机械/ 锚定开头，可用索引
test> db.products.find({ name: /^机械/ })

取反类操作符

$ne、$nin、$not 往往让优化器放弃索引，退化成全表扫。

Note

这些都是「可能」失效，最终以 explain() 的 stage 为准。别凭感觉下结论。

46.4 选索引的原则

看区分度：字段取值越分散（如邮箱）越适合索引；性别这种只有几个值的不值得单独建。
控数量：写多读少的集合，索引宁少勿多。每个索引都拖慢写入。
贴合查询：按真实查询模式建复合索引，遵循 ESR 顺序。
用 explain 验证：每次加索引都用 explain() 看是否 IXSCAN、是否覆盖。

// 看索引实际被用的频率，找出僵尸索引
test> db.users.aggregate([{ $indexStats: {} }])

Warning

别给所有字段都建索引。我见过一个集合建了 30 个索引，写入直接卡死。索引是负债，不是资产。

46.5 小结

用 getIndexes/dropIndex 管理索引。覆盖查询靠「条件+投影都在索引内」省回表。失效多因跳前缀、套运算、类型错、通配正则。选索引看区分度、控数量、以 explain 为准。