ما هي استراتيجيات الفهرسة المتقدمة التي يدعمها MongoDB؟

Question

Accepted Answer

بما يتجاوز الفهارس الأساسية ذات الحقل الواحد، يوفر MongoDB استراتيجيات فهرسة متقدمة — **ترتيب الفهرس المركب (قاعدة ESR)**، **الاستعلامات المغطاة**، **الفهارس الجزئية/المتفرقة**، **فهارس TTL**، وغيرها — التي تؤثر بشكل كبير على أداء الاستعلام. إتقانها هو مفتاح تحسين MongoDB على نطاق واسع.

## قاعدة ESR للفهارس المركبة

```text
For a compound index supporting a query with Equality, Sort, and Range conditions,
order the fields: EQUALITY → SORT → RANGE (the ESR rule).
```

```js
// query: status = "active" (equality), sort by date (sort), age > 21 (range)
db.users.createIndex({ status: 1, date: 1, age: 1 });   // E, S, R order
db.users.find({ status: "active", age: { $gt: 21 } }).sort({ date: 1 });
// → the index serves equality match, sorted output, and range scan efficiently
```

قاعدة **ESR** (Equality و Sort و Range ترتيب الحقول) تبني فهارس مركبة تخدم فلتر الاستعلام وفرز وأجزاء النطاق بكفاءة — وهي تقنية تحسين رئيسية.

## الاستعلامات المغطاة — الإجابة بالكامل من الفهرس

```js
// if a query's filter AND returned fields are ALL in the index, no document fetch needed
db.users.createIndex({ email: 1, name: 1 });
db.users.find({ email: "ann@x.com" }, { name: 1, _id: 0 });  // COVERED
// → answered entirely from the index (very fast — never touches the documents)
```

**الاستعلام المغطى** (جميع حقول الفلتر والإسقاط في الفهرس) يتم الإجابة عليه من الفهرس وحده — سريع جداً، لا يقرأ المستندات.

## أنواع فهارس متخصصة

```text
PARTIAL  → index only documents matching a filter (smaller, targeted)
  createIndex({ email: 1 }, { partialFilterExpression: { active: true } })
SPARSE   → index only documents that HAVE the field (skip missing)
TTL      → auto-delete documents after a time (sessions, logs, temp data)
  createIndex({ createdAt: 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 })
UNIQUE   → enforce uniqueness (can combine with partial)
MULTIKEY → automatic for array fields (indexes each element)
WILDCARD → index unknown/arbitrary field names ({ "$**": 1 })
HASHED   → for hashed sharding / even distribution
```

## تحليل والحفاظ على الفهارس

```text
✓ explain("executionStats") → verify index use (IXSCAN), check docs examined vs returned
✓ $indexStats → find UNUSED indexes (remove them — they slow writes for no benefit)
✓ Atlas Performance Advisor → suggests indexes based on actual query patterns
✓ Balance: enough indexes for reads, not so many that writes suffer
```

## لماذا هذا مهم

استراتيجيات الفهرسة المتقدمة عبارة عن معرفة مهمة على مستوى العاملين الأقدمين لـ **تحسين أداء MongoDB على نطاق واسع**، بناءً على الفهرسة الأساسية.

بينما تساعد الفهارس الأساسية، فإن إتقان الاستراتيجيات المتقدمة هو ما يميز أداء MongoDB الكافي عن الممتاز.

**قاعدة ESR** (ترتيب حقول الفهرس المركب كـ Equality و Sort و Range) هي تقنية رئيسية لبناء فهارس مركبة تخدم بكفاءة فلتر الاستعلام وفرز وشروط النطاق معاً — تحسين قابل للتطبيق بشكل متكرر يليس واضحاً بدون معرفة القاعدة. **الاستعلامات المغطاة** (حيث تكون جميع حقول الفلتر والحقول المرجعة في الفهرس، لذا يتم الإجابة على الاستعلام من الفهرس وحده بدون قراءة المستندات) توفر تحسينات درامية للاستعلامات الثقيلة على القراءة — تقنية قوية.

معرفة **أنواع الفهارس المتخصصة** — **الجزئية** (فهرسة المستندات المطابقة فقط، أصغر وموجهة)، **المتفرقة** (المستندات ذات الحقل فقط)، **TTL** (البيانات التي تنتهي صلاحيتها تلقائياً، مثالية للجلسات/السجلات/البيانات المؤقتة)، **البطاقة الجامحة** (للأسماء الميدانية غير المعروفة)، **متعددة المفاتيح** (تلقائية للمصفوفات)، و **الفريدة** — يتيح لك اختيار الفهرس المناسب لكل سيناريو، وتحسين التخزين وتكلفة الكتابة أثناء معالجة الاستعلامات.

انضباط **التحليل والصيانة** (استخدام `explain()` للتحقق من استخدام الفهرس والكفاءة، `$indexStats` للعثور على الفهارس غير المستخدمة وإزالتها التي تبطئ الكتابة بلا داع، والأدوات مثل Atlas Performance Advisor) ضروري للحفاظ على فعالية الفهرسة بمرور الوقت.

نظراً لأن الفهرسة هي الرافعة الأكثر تأثيراً لأداء MongoDB، وبما أن الاستراتيجيات المتقدمة (ترتيب المركب ESR، والاستعلامات المغطاة، وأنواع الفهارس المتخصصة، والصيانة) هي ما يحسنها على نطاق واسع، فإن فهم استراتيجيات الفهرسة المتقدمة هو معرفة مهمة على مستوى العاملين الأقدمين لـ MongoDB عالية الأداء، وهو موضوع يدل على خبرة تحسين عميقة متوقعة في الأدوار الأقدم والذي تقدم فيه تقنيات مثل قاعدة ESR والاستعلامات المغطاة مكاسب أداء كبيرة وعملية.