MongoDB मध्ये indexes कसे काम करतात?

Question

Accepted Answer

**Indexes** MongoDB मध्ये डेटाबेसला संपूर्ण संग्रह स्कॅन न करता दस्तऐवज शोधण्यास सक्षम करून प्रश्नांना वेग देतात — संबंधित डेटाबेसमधील प्रकारे. Indexes न करता, प्रश्न **collection scan** करतात (प्रत्येक दस्तऐवज तपासते); त्यांच्या सहायतेने, लुकअप्स वेगवान आहेत. MongoDB अनेक index प्रकारांना समर्थन देते.

## Indexes तयार करणे आणि वापरणे

```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
```

डिफॉल्ट `_id` फील्ड नेहमीच indexed असते. आपण फील्डवर indexes जोडता जेथे आपण वारंवार query, sort, किंवा filter करता.

## Compound indexes (अनेक फील्ड)

```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
```

**Compound indexes** अनेक फील्डवरील प्रश्नांना कव्हर करतात, परंतु **फील्ड ऑर्डर महत्त्वपूर्ण आहे** (index त्याच्या फील्डच्या सर्वात डाव्या उपसर्गवर प्रश्नांना समर्थन देते — समजून घेण्यासाठी महत्वाचा नियम).

## Index प्रकार

```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
```

## Trade-off (SQL प्रमाणेच)

```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).
```

## हे का महत्त्वपूर्ण आहे

Indexes MongoDB कार्यक्षमताच्या सर्वात महत्त्वपूर्ण विषयांपैकी एक आहेत — ते प्रश्न वेगवान करण्यासाठीचे प्राथमिक साधन आहेत, आणि तत्त्वे संबंधित डेटाबेसेसप्रमाणेच आहेत, म्हणून त्यांची समज कार्यक्षम MongoDB अनुप्रयोगांसाठी आवश्यक ज्ञान आहे.

Indexes न करता, प्रश्न **collection scans** आवश्यक करतात (प्रत्येक दस्तऐवज तपासते — संग्रह वाढत असल्याने आपत्तीजनकपणे धीमे), तर indexes वेगवान लुकअप्स सक्षम करतात — बहुतेकदा प्रश्न मिलिसेकंद विरुद्ध सेकंद घेण्यातील फरक.

वारंवार-queried/sorted/filtered फील्डवर indexes कसे तयार करायचे हे समजून घेणे मौलिक आहे. **Compound indexes** (अनेक-फील्ड प्रश्नांना कव्हर करते) महत्त्वपूर्ण आहेत, विशेषतः नियम की **फील्ड ऑर्डर महत्त्वपूर्ण आहे** (index त्याच्या फील्डच्या सर्वात डाव्या उपसर्गवर प्रश्नांना समर्थन देते — प्रभावी compound indexes डिजाइन करण्यासाठी मुख्य संकल्पना).

MongoDB-संबंधित index प्रकार जाणून घेणे मूल्यवान आहे: **multi-key indexes** (स्वयंचलितपणे array घटकांना index करते — MongoDB च्या array-heavy दस्तऐवजांमुळे महत्त्वपूर्ण), **TTL indexes** (जुने दस्तऐवज स्वयंचलितपणे समाप्त करते — सेशन, लॉग, तात्पुरते डेटासाठी उपयुक्त), **unique indexes** (विशिष्टता लागू करते), text आणि geospatial indexes विशेष प्रश्नांसाठी, आणि partial/sparse indexes.

**Trade-off** (indexes वाचन वेगवान करतात परंतु संग्रहण वापरतात आणि लेखन धीमे करतात, म्हणून आपण query करता त्यावर index करा अति-index न करता) आणि **`explain()`** वापरून queries indexes वापरतात हे सत्यापित करा (COLLSCAN = वाईट स्कॅन, IXSCAN = चांगला index वापर) समजून घेणे अनुकूलनासाठीचे मुख्य व्यावहारिक कौशल्य आहे.

प्रश्न कार्यक्षमता गंभीर असल्याने आणि योग्य indexing सर्वात प्रभावी MongoDB अनुकूलन असल्याने, indexes समजून घेणे — ते कसे काम करतात, compound index ऑर्डरिंग, MongoDB-विशिष्ट प्रकार (multi-key, TTL, unique), read/write trade-off, आणि explain() सहित सत्यापन — कार्यक्षम MongoDB अनुप्रयोगांसाठी आवश्यक, उच्च-मूल्य ज्ञान आहे आणि सर्वात महत्त्वपूर्ण MongoDB विषयांपैकी एक आहे, SQL डेटाबेसमधील indexing च्या महत्त्वाला समांतर.