Indexes

Cobertura y rendimiento de las consultas

Cuando ejecuta una consulta en MongoDB, su consulta puede incluir varios elementos:

• Criterios de consulta que especifican los campos y valores que estás buscando

• Opciones que afectan la ejecución de la consulta, como la preocupación de lectura

• Criterios de proyección para especificar los campos que desea que MongoDB devuelva

• Criterios de ordenación para especificar el orden de los documentos devueltos desde MongoDB

Cuando todos los campos especificados en la consulta, proyección y ordenación están en el mismo índice, MongoDB devuelve resultados directamente desde ese índice, también llamado consulta cubierta.

Para obtener más información sobre cómo garantizar que su índice cubra sus criterios de consulta y proyección, consulte la Sección de consultas cubiertas en el manual del servidor MongoDB.

Consideraciones operativas

Para mejorar el rendimiento de las consultas, cree índices en los campos que aparecen con frecuencia en las consultas y operaciones de su aplicación que devuelven resultados ordenados. Cada índice que agregue consume espacio en disco y memoria cuando está activo, por lo que podría ser necesario realizar un seguimiento del uso de memoria y disco del índice para planificar la capacidad. Además, cuando una operación de escritura actualiza un campo indexado, MongoDB también actualiza el índice relacionado.

Dado que MongoDB admite esquemas dinámicos, las aplicaciones pueden realizar consultas en campos cuyos nombres no se conocen de antemano o son arbitrarios. Losíndices comodín facilitan estas consultas, pero no están diseñados para reemplazar la planificación de índices basada en la carga de trabajo.

Para obtener más información sobre cómo diseñar su modelo de datos y elegir índices apropiados para su aplicación, consulte la documentación del servidor sobre Estrategias de indexación y Modelado de datos e índices.

Índices de un solo campo

Los índices de campo único son índices que hacen referencia a un solo campo dentro de los documentos de una colección. Mejoran el rendimiento de las consultas y la ordenación de campos únicos, y son compatibles con los índices TTL, que eliminan automáticamente los documentos de una colección después de un tiempo determinado o en una hora específica.

El siguiente ejemplo crea un índice en orden ascendente en el campo title dentro de la colección sample_mflix.movies:

var indexModel = new CreateIndexModel<Movie>(Builders<Movie>.IndexKeys.Ascending(m => m.Title));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

El siguiente es un ejemplo de una consulta que está cubierta por el índice creado en el fragmento de código anterior:

// Define query parameters
var filter = Builders<Movie>.Filter.Eq(m => m.Title, "Batman");
var sort = Builders<Movie>.Sort.Ascending(m => m.Title);
var projection = Builders<Movie>.Projection.Include(m => m.Title).Exclude(m => m.Id);
// Execute query
var results = collection.Find(filter).Sort(sort).Project(projection);

Para obtener más información, consulta Índices de campo único en el manual del servidor.

Índices compuestos

Los índices compuestos contienen referencias a múltiples campos dentro de los documentos de una colección, lo que mejora el rendimiento de las consultas y la clasificación.

El siguiente ejemplo crea un índice compuesto en los campos type y rated de la colección sample_mflix.movies:

var indexModel = new CreateIndexModel<Movie>(Builders<Movie>.IndexKeys
    .Ascending(m => m.Type)
    .Ascending(m => m.Rated));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

El siguiente es un ejemplo de una consulta que está cubierta por el índice creado en el fragmento de código anterior:

// Define query parameters
var typeFilter = Builders<Movie>.Filter.Eq(m => m.Type, "movie");
var ratedFilter = Builders<Movie>.Filter.Eq(m => m.Rated, "G");
var filter = Builders<Movie>.Filter.And(typeFilter, ratedFilter);
var sort = Builders<Movie>.Sort.Ascending(m => m.Type).Ascending(m => m.Rated);
var projection = Builders<Movie>.Projection
    .Include(m => m.Type)
    .Include(m => m.Rated)
    .Exclude(m => m.Id);
// Execute query
var results = collection.Find(filter).Sort(sort).Project(projection);

Para obtener más información, consulte Índices compuestos en el manual del servidor.

Multikey Indexes

Los índices multiclave recopilan y ordenan datos de campos que contienen valores de matriz. Se puede definir un índice multiclave con la misma sintaxis que un índice de campo único o compuesto.

El siguiente ejemplo crea un índice compuesto de múltiples claves en los campos rated, genres (una matriz de cadenas) y title dentro de la colección sample_mflix.movies:

var indexModel = new CreateIndexModel<Movie>(Builders<Movie>.IndexKeys
    .Ascending(m => m.Rated)
    .Ascending(m => m.Genres)
    .Ascending(m => m.Title));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

El siguiente es un ejemplo de una consulta que está cubierta por el índice creado en el fragmento de código anterior:

// Define query parameters
var genreFilter = Builders<Movie>.Filter.AnyEq(m => m.Genres, "Animation");
var ratedFilter = Builders<Movie>.Filter.Eq(m => m.Rated, "G");
var filter = Builders<Movie>.Filter.And(genreFilter, ratedFilter);
var sort = Builders<Movie>.Sort.Ascending(m => m.Title);
var projection = Builders<Movie>.Projection
    .Include(m => m.Title)
    .Include(m => m.Rated)
    .Exclude(m => m.Id);
// Execute query
var results = collection.Find(filter).Sort(sort).Project(projection);

Los índices multiclave se comportan de forma diferente a otros índices en cuanto a la cobertura de consultas, el cálculo de los límites de índice y el ordenamiento. Para obtener más información sobre los índices multiclave, incluyendo una explicación de su comportamiento y limitaciones, consulte la página "Índices multiclave" del manual del servidor.

Índices agrupados

Los índices agrupados instruyen a una colección a almacenar documentos ordenados por un valor de clave. Para crear un índice agrupado, especifica la opción de índice agrupado con el campo _id como la clave y la propiedad Unique como true al crear tu colección. Una colección solo puede contener un único índice agrupado. Si quieres crear un índice agrupado, entonces debe especificarse al crear una colección.

El siguiente ejemplo crea un índice agrupado en el campo _id mientras crea una nueva colección sample_mflix.reviews:

var database = mongoClient.GetDatabase("sample_mflix");
var clusteredIndexOptions = new ClusteredIndexOptions<Review>
{
    Key = Builders<Review>.IndexKeys.Ascending(r => r.Id),
    Unique = true
};
database.CreateCollection("reviews", new CreateCollectionOptions<Review>
{
    ClusteredIndex = clusteredIndexOptions
});

Para obtener más información,consulte Índices agrupados y colecciones agrupadas en el manual del servidor.

Índices de búsqueda de MongoDB

La función de búsqueda de MongoDB permite realizar búsquedas de texto completo en colecciones alojadas en MongoDB Atlas. Los índices especifican el comportamiento de la búsqueda y los campos a indexar.

Para obtener más información sobre MongoDB Search, consulte la documentación de Índices de búsqueda de MongoDB.

Las siguientes secciones contienen enlaces a tutoriales que demuestran cómo crear e interactuar con índices de búsqueda de MongoDB.

Text Indexes

Los índices de texto permiten realizar búsquedas de texto en cadenas. Estos índices pueden incluir cualquier campo cuyo valor sea una cadena o un array de elementos de cadena. MongoDB admite la búsqueda de texto en varios idiomas. Puede especificar el idioma predeterminado al crear el índice.

var indexModel = new CreateIndexModel<Movie>(Builders<Movie>.IndexKeys.Text(m => m.Plot));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

// Define query parameters
var filter = Builders<Movie>.Filter.Text("java coffee shop");
var projection = Builders<Movie>.Projection.Include(m => m.Plot).Exclude(m => m.Id);
// Execute query
var results = collection.Find(filter).Project(projection);

var indexModel = new CreateIndexModel<Movie>(Builders<Movie>.IndexKeys
    .Text(m => m.Title)
    .Text(m => m.Genre));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

Índices geoespaciales

MongoDB admite consultas de datos de coordenadas geoespaciales mediante 2índices dsphere. Con un 2índice dsphere, puede consultar los datos geoespaciales por inclusión, intersección y proximidad.

Para crear un 2índice dsphere, debe especificar un campo que contenga únicamente objetos GeoJSON. Para obtener más información sobre este tipo, consulte Objetos GeoJSON en el manual de MongoDB Server.

El campo location.geo en el siguiente documento de muestra de la colección sample_mflix.theaters es un objeto Punto GeoJSON que describe las coordenadas del teatro:

{
   "_id" : ObjectId("59a47286cfa9a3a73e51e75c"),
   "theaterId" : 104,
   "location" : {
      "address" : {
         "street1" : "5000 W 147th St",
         "city" : "Hawthorne",
         "state" : "CA",
         "zipcode" : "90250"
      },
      "geo" : {
         "type" : "Point",
         "coordinates" : [
            -118.36559,
            33.897167
         ]
      }
   }
}

El siguiente ejemplo crea un índice 2dsphere en el campo location.geo:

var indexModel = new CreateIndexModel<Theater>(Builders<Theater>.IndexKeys.Geo2DSphere(t => t.Location.Geo));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

El siguiente es un ejemplo de una consulta geoespacial que utiliza el índice "location.geo":

// Stores the coordinates of the NY MongoDB headquarters
var refPoint = GeoJson.Point(GeoJson.Position(-73.98456, 40.7612));
// Creates a filter to match documents that represent locations up to 1000 meters from the specified point directly from the geospatial index
var filter = Builders<Theater>.Filter.Near(m => m.Location.Geo, refPoint, 1000.0, 0.0);
// Execute the query
var results = collection.Find(filter);

MongoDB también admite 2d índices para calcular distancias en un plano euclidiano y trabajar con la sintaxis de "pares de coordenadas heredados". Para obtener más información, consulte Consultas geoespaciales en el manual del servidor.

Unique Indexes

Losíndices únicos garantizan que los campos indexados no almacenen valores duplicados. De forma predeterminada, MongoDB crea un índice único en el _id campo durante la creación de una colección. Para crear un índice único, especifique los campos que desea evitar duplicaciones y configure la Unique opción true como.

El siguiente ejemplo crea un índice descendente único en el campo theaterId dentro de la colección sample_mflix.theaters.

var options = new CreateIndexOptions { Unique = true };
var indexModel = new CreateIndexModel<Theater>(Builders<Theater>.IndexKeys.Descending(t => t.TheaterId),
    options);
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

Si intentas realizar una operación de escritura que almacene un valor duplicado que infrinja el índice único, MongoDB lanzará un error parecido al siguiente:

E11000 duplicate key error index

Para obtener más información, consulte Índices únicos en el manual del servidor.

Índices comodín

Los índices comodín permiten realizar consultas sobre campos desconocidos o arbitrarios. Estos índices pueden ser beneficiosos si se utiliza un esquema dinámico.

El siguiente ejemplo crea un índice comodín ascendente en todos los valores del campo location dentro de la colección sample_mflix.theaters, incluidos los valores anidados en subdocumentos y matrices:

var indexModel = new CreateIndexModel<Theater>(Builders<Theater>.IndexKeys.Wildcard(t => t.Location));
collection.Indexes.CreateOne(indexModel);

Para obtener más información, consulte la página Índices comodín en el manual del servidor.