Kuinka indeksit toimivat MongoDBssa?

Question

Accepted Answer

**Indeksit** MongoDBssa nopeuttavat kyselyitä antamalla tietokannalle mahdollisuuden löytää dokumentteja ilman koko kokoelman skannaamista — aivan kuten relaatiotietokannoissa. Ilman indeksejä kyselyt tekevät **kokoelman skannauksen** (tarkastaa jokaisen dokumentin); indeksien kanssa haut ovat nopeita. MongoDB tukee useita indeksityyppejä.

## Indeksien luominen ja käyttäminen

```js
// without an index, this scans EVERY document (slow on a big collection)
db.users.find({ email: "ann@x.com" });

// create an index → fast lookups
db.users.createIndex({ email: 1 });        // 1 = ascending (B-tree index)
db.users.find({ email: "ann@x.com" });     // now uses the index

db.users.getIndexes();                      // list indexes
```

Oletusarvoisesti `_id`-kenttä on aina indeksoitu. Lisäät indeksit kentille, joita kysyt, lajittelet tai suodatat usein.

## Yhdistelmäindeksit (useita kenttiä)

```js
// a compound index on multiple fields — order matters!
db.users.createIndex({ country: 1, age: -1 });
// helps: { country: ? }, { country: ?, age: ? }  (leftmost prefix)
// does NOT help: { age: ? } alone
```

**Yhdistelmäindeksit** kattavat kyselyt useille kentille, mutta **kenttien järjestys on tärkeä** (indeksi tukee kyselyitä, jotka käyttävät sen kenttien vasemmanpuoleisinta etuliitettä — avain sääntö ymmärtää).

## Indeksityypit

```text
Single field    → { field: 1 }
Compound        → { a: 1, b: -1 } (multiple fields)
Multi-key       → automatically created when indexing an ARRAY field (indexes each element)
Text            → text search on string content
Geospatial      → 2dsphere for location queries
Hashed          → for hashed sharding
TTL             → { createdAt: 1 } with expireAfterSeconds → auto-delete old docs
Unique          → { email: 1 }, { unique: true } → enforce uniqueness
Partial/Sparse  → index only some documents
```

## Kompromissi (sama kuin SQL)

```text
✓ Indexes speed up reads dramatically (collection scan → index lookup)
✗ But they consume storage and SLOW DOWN writes (each write updates indexes)
→ Index what you query frequently; don't over-index (hurts writes). Use explain()
  to verify queries use indexes (look for COLLSCAN = bad, IXSCAN = good).
```

## Miksi se on tärkeää

Indeksit ovat yksi tärkeimmistä aiheista MongoDBn suorituskyvylle — ne ovat pääasiallinen työkalu kyselyjen nopeuttamiseen, ja periaatteet ovat samankaltaiset relaatiotietokantoissa, joten niiden ymmärtäminen on olennaista tietoa tehokkaille MongoDB-sovelluksille.

Ilman indeksejä kyselyt vaativat **kokoelman skannauksia** (jokaisen dokumentin tarkastaminen — katastrofaalisesti hidas kun kokoelmat kasvavat), kun taas indeksit mahdollistavat nopeat haut — usein ero kyselyn kestosta millisekunneissa verrattuna sekunteihin.

Ymmärtää, kuinka luodaan indeksit usein kyselyille/lajitteluille/suodatuksille tarkoitetuille kentille, on perusasia. **Yhdistelmäindeksit** (usean kentän kyselyjen kattavuus) ovat tärkeitä, erityisesti sääntö että **kenttien järjestys on tärkeä** (indeksi tukee kyselyitä, jotka käyttävät sen kenttien vasemmanpuoleisinta etuliitettä — avain käsite tehokkaille yhdistelmäindekseille).

MongoDBn kannalta relevantit indeksityypit ovat arvokkaita: **multi-key indeksit** (automaattisesti indeksoivat taulukon elementit — tärkeä koska MongoDBn dokumentit ovat array-painotteisia), **TTL indeksit** (vanhentavat dokumentit automaattisesti — hyödylliset istunnoille, lokeille, väliaikaisille tiedoille), **ainutlaatuiset indeksit** (pakottavat ainutlaatuisuuden), teksti- ja geomaantieteelliset indeksit erikoistuneille kyselyille, ja osittaiset/harvat indeksit.

Ymmärtää **kompromissin** (indeksit nopeuttavat lukuja mutta kuluttavat tallennustilaa ja hidastavat kirjoituksia, joten indeksoi mitä kysyt ilman yliindeksointia) ja käyttää **`explain()`** vahvistaaksesi kyselyt käyttävät indeksejä (COLLSCAN = huono skannaus, IXSCAN = hyvä indeksinkäyttö) on avain käytännön taito optimointiin.

Koska kyselyn suorituskyky on kriittinen ja oikea indeksointi on vaikuttavin MongoDB-optimointi, indeksien ymmärtäminen — kuinka ne toimivat, yhdistelmäindeksien järjestys, MongoDBn-spesifiset tyypit (multi-key, TTL, ainutlaatuinen), luku/kirjoitus-kompromissi, ja verify with explain() — on olennaista, korkea-arvoista tietoa tehokkaille MongoDB-sovelluksille ja yksi tärkeimmistä MongoDB-aiheista, rinnakkaisesti indeksoinnin merkitykselle SQL-tietokannoissa.