在 MongoDB 中，索引是提高查询性能和效率的重要工具。但有时候在查询时我们会发现索引并没有生效，这可能会导致查询速度变慢，影响整个应用程序的性能。那么，为什么会发生索引失效的情况？本文将详细解释。
索引失效的情况
- 使用了不支持索引的操作符
MongoDB 支持许多查询操作符，但并不是所有操作符都能使用索引。如果在查询中使用了不支持索引的操作符，那么查询就无法使用索引，可能会导致索引失效。
例如，在一个包含 100 万条记录的集合中查找所有 age 大于 30 并且 name 包含 "Tom" 的文档，如果使用以下查询语句：
db.collection.find({ age: { $gt: 30 }, name: /Tom/ })
这个查询中同时使用了 $gt 和 $regex 操作符，它们都不支持索引。这意味着 MongoDB 无法利用索引来加速查询。为了避免这种情况，我们可以使用以下查询语句：
db.collection.find({ age: { $gt: 30 } }).filter({ name: /Tom/ })
这个查询只使用了 $gt 操作符，该操作符支持索引，因此查询可以利用索引来加速。
- 查询条件中的字段类型不匹配
MongoDB 中的索引是基于字段类型的，如果查询条件中的字段类型与索引定义的字段类型不匹配，那么查询就无法使用索引，可能会导致索引失效。
例如，如果我们在一个包含数百万条记录的集合中查找所有 age 字段值为 "30" 的文档，但 age 字段是一个数字类型的字段，那么 MongoDB 将无法利用索引来加速查询，因为查询条件中的字段类型与索引定义的字段类型不匹配。为了避免这种情况，需要在查询条件中使用正确的字段类型，如下所示：
db.collection.find({ age: 30 })
- 索引键上的函数调用
如果查询条件中使用了索引键上的函数调用，那么查询也无法使用索引，可能会导致索引失效。
例如，如果我们在一个包含 100 万条记录的集合中查找所有注册日期在当前月份之前的文档，但我们使用了以下查询语句：
db.collection.find({ registered_date: { $lt: new Date() } })
这个查询中使用了 $lt 操作符，它支持索引，但在查询条件中调用了 new Date() 函数，这会导致索引失效，因为 MongoDB 无法利用索引来处理这个函数调用。为了避免这种情况，我们可以在查询前计算出 new Date()，如下所示：
var current_date = new Date(); db.collection.find({ registered_date: { $lt: current_date } })
解决方式
- 使用
explain()分析查询计划
如果查询不使用索引，那么可以使用 explain() 方法来分析查询计划，找出不使用索引的原因。例如，在查询后执行以下命令：
db.collection.find({ age: { $gt: 30 } }).filter({ name: /Tom/ }).explain()
这个命令将返回一个包含查询计划的文档，我们可以通过分析该文档来找出查询不使用索引的原因。
- 创建合适的索引
如果查询使用了不合适的索引或没有索引，那么可以创建一个适合查询条件的索引来提高查询性能。例如，如果我们需要查询所有 age 大于 30 的文档，可以创建如下的索引：
db.collection.createIndex({ age: 1 })
这个索引将按升序索引 age 字段，这样查询中的 $gt 操作符就能够使用索引了。
示例代码
以下是一个示例，展示了如何使用正确的查询条件和索引来提高查询性能：
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通过以上的操作，我们已经成功地避免了索引失效的情况，并利用正确的查询条件和索引提高了查询性能。
结论
在 MongoDB 中，索引失效可能会影响应用程序的性能，因此我们需要注意查询条件和索引的使用。如果查询不使用索引，可使用 explain() 方法来查找不使用索引的原因；如果没有适合的索引，可以创建一个适合查询条件的索引来提高查询性能。
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