文档数据库中的二级索引是除了主键之外,用于提高字段查询性能的额外数据结构。与为主文档的唯一标识符自动创建的主索引(例如 MongoDB 中的 _id
)不同,二级索引由开发人员显式地在特定字段上定义。这些索引充当快捷方式,允许数据库定位数据,而无需扫描集合中的每个文档。例如,如果您经常按 email
查询 users
集合,则在 email
字段上创建二级索引可以使数据库有效地检索匹配的文档。二级索引对于优化无模式数据库中的读取操作至关重要,因为文档可以具有不同的结构。
二级索引的工作原理是维护索引字段值的排序或哈希表示,以及指向原始文档的指针。这种结构可以更快地进行查找、排序和筛选。例如,在文档数据库中存储的产品目录中,price
上的二级索引允许快速执行诸如“查找所有低于 50 美元的产品”之类的查询。复合二级索引(多个字段上的索引,例如 category
和 price
)进一步优化了使用这些字段一起进行筛选或排序的查询。但是,索引需要存储和计算开销:每个写入操作(插入、更新、删除)都必须更新索引,这会降低写入速度。这种权衡意味着开发人员必须根据查询模式策略性地选择要索引的字段。
使用二级索引时,请考虑它们对数据库性能和维护的影响。过度索引会降低写入吞吐量并增加存储成本,而索引不足可能会导致查询速度变慢。例如,电子商务应用程序可能会索引 product_category
和 creation_date
以加快基于类别的浏览和基于时间的筛选,但避免索引很少查询的字段,例如 supplier_notes
。某些文档数据库还支持诸如部分索引(仅索引文档的子集)或 TTL(生存时间)索引(用于自动过期的数据)之类的功能,这些功能有助于减少开销。通过分析查询需求和监视性能,开发人员可以平衡二级索引的优点及其成本,从而确保高效的数据访问,而不会浪费资源。