Ποιες προηγμένες στρατηγικές ευρετηρίασης υποστηρίζει το MongoDB;

Question

Accepted Answer

Πέρα από τα βασικά ευρετήρια μονού πεδίου, το MongoDB προσφέρει προηγμένες στρατηγικές ευρετηρίασης — **σύνθετη ταξινόμηση ευρετηρίων (κανόνας ESR)**, **covered queries**, **μερικά/sparse ευρετήρια**, **TTL ευρετήρια**, και άλλα — που επηρεάζουν δραματικά την απόδοση ερωτημάτων. Η κατάκτησή τους είναι κλειδί για τη βελτιστοποίηση του MongoDB σε μεγάλη κλίμακα.

## Ο κανόνας ESR για σύνθετα ευρετήρια

```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
```

Ο **κανόνας ESR** (Equality, Sort, Range — σειρά πεδίων) δημιουργεί σύνθετα ευρετήρια που εξυπηρετούν αποτελεσματικά το φίλτρο, τη ταξινόμηση και τα μέρη εύρους ενός ερωτήματος — μια βασική τεχνική βελτιστοποίησης.

## Covered queries — εξυπηρέτηση αποκλειστικά από το ευρετήριο

```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)
```

Ένα **covered query** (όλα τα φίλτρα και τα προβαλλόμενα πεδία στο ευρετήριο) απαντάται αποκλειστικά από το ευρετήριο — εξαιρετικά γρήγορα, χωρίς ποτέ να διαβάζονται έγγραφα.

## Ειδικευμένοι τύποι ευρετηρίων

```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
```

## Ανάλυση και συντήρηση ευρετηρίων

```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
```

## Γιατί έχει σημασία

Οι προηγμένες στρατηγικές ευρετηρίασης είναι πολύτιμη γνώση επιπέδου senior για **τη βελτιστοποίηση της απόδοσης MongoDB σε μεγάλη κλίμακα**, βασιζόμενη στη βασική ευρετηρίαση.

Ενώ τα βασικά ευρετήρια βοηθούν, η κατάκτηση προηγμένων στρατηγικών είναι αυτό που διαχωρίζει την επαρκή από την εξαιρετική απόδοση MongoDB.

Ο **κανόνας ESR** (ταξινόμηση πεδίων σύνθετου ευρετηρίου ως Equality, Sort, Range) είναι μια βασική τεχνική για τη δημιουργία σύνθετων ευρετηρίων που εξυπηρετούν αποτελεσματικά τα φίλτρα, τη ταξινόμηση και τις συνθήκες εύρους ενός ερωτήματος — μια συχνά εφαρμόσιμη βελτιστοποίηση που δεν είναι προφανής χωρίς τη γνώση του κανόνα. Τα **covered queries** (όπου όλα τα φίλτρα και τα επιστρεφόμενα πεδία είναι στο ευρετήριο, οπότε το ερώτημα απαντάται αποκλειστικά από το ευρετήριο χωρίς να διαβάζονται έγγραφα) προσφέρουν δραματικές επιταχύνσεις για ερωτήματα έντασης ανάγνωσης — μια ισχυρή τεχνική.

Η γνώση των **ειδικευμένων τύπων ευρετηρίων** — **partial** (ευρετηρίαση μόνο ταιριασμένων εγγράφων, μικρότερα και στοχευμένα), **sparse** (μόνο έγγραφα με το πεδίο), **TTL** (αυτόματα εξαιρούμενα δεδομένα, ιδανικά για sessions/logs/temp data), **wildcard** (για άγνωστα ονόματα πεδίων), **multikey** (αυτόματα για πίνακες), και **unique** — σας επιτρέπει να επιλέξετε το σωστό ευρετήριο για κάθε σενάριο, βελτιστοποιώντας τον αποθηκευτικό χώρο και το κόστος εγγραφής ενώ εξυπηρετείτε ερωτήματα.

Η πειθαρχία **ανάλυσης και συντήρησης** (χρήση `explain()` για επαλήθευση χρήσης ευρετηρίου και αποδοτικότητας, `$indexStats` για εύρεση και αφαίρεση αχρησιμοποίητων ευρετηρίων που άσκοπα επιβραδύνουν εγγραφές, και εργαλεία όπως Atlas Performance Advisor) είναι ουσιαστική για τη διατήρηση της αποτελεσματικότητας ευρετηρίασης στο χρόνο.

Αφού η ευρετηρίαση είναι η πιο επηρεαστική αρχή απόδοσης MongoDB, και αφού οι προηγμένες στρατηγικές (ταξινόμηση ESR σύνθετου ευρετηρίου, covered queries, ειδικευμένοι τύποι ευρετηρίων, και συντήρηση) είναι αυτές που τη βελτιστοποιούν σε μεγάλη κλίμακα, η κατανόηση προηγμένων στρατηγικών ευρετηρίασης είναι πολύτιμη γνώση επιπέδου senior για υψηλής απόδοσης MongoDB, ένα θέμα που παρουσιάζει βαθιά expertise βελτιστοποίησης που αναμένεται για ανώτερα ρόλους και ένα όπου τεχνικές όπως ο κανόνας ESR και covered queries προσφέρουν σημαντικά, πρακτικά κέρδη απόδοσης.