Index ทำงานอย่างไรใน MongoDB?

Question

Accepted Answer

**Index** ใน MongoDB ช่วยเร่งความเร็ว query โดยให้ฐานข้อมูลค้นหา document ได้โดยไม่ต้อง scan ทั้ง collection เช่นเดียวกับในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ หากไม่มี index query จะทำ **collection scan** (ตรวจสอบทุก document) แต่ถ้ามี การค้นหาจะรวดเร็ว MongoDB รองรับ index หลายประเภท

## การสร้างและใช้ index

```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
```

Field `_id` โดยปริยายจะมี index เสมอ คุณเพิ่ม index บน field ที่คุณ query, sort หรือ filter บ่อย

## Compound index (หลาย field)

```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 index** ครอบคลุม query บนหลาย field แต่ **ลำดับของ field มีความสำคัญ** (index รองรับ query ที่ใช้ leftmost prefix ของ field ซึ่งเป็นกฎสำคัญที่ต้องเข้าใจ)

## ประเภทของ index

```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
```

## ข้อแลกเปลี่ยน (เหมือน 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).
```

## ทำไมจึงสำคัญ

Index เป็นหนึ่งในหัวข้อที่สำคัญที่สุดสำหรับประสิทธิภาพของ MongoDB เป็นเครื่องมือหลักในการทำให้ query เร็ว และหลักการคล้ายกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ดังนั้นการเข้าใจสิ่งเหล่านี้จึงเป็นความรู้ที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชัน MongoDB ที่มีประสิทธิภาพ

หากไม่มี index query ต้องทำ **collection scan** (ตรวจสอบทุก document ซึ่งช้าอย่างมหันต์เมื่อ collection โตขึ้น) ในขณะที่ index ช่วยให้ค้นหาได้เร็ว ซึ่งมักเป็นความแตกต่างระหว่าง query ที่ใช้เวลามิลลิวินาทีกับวินาที

การเข้าใจวิธีสร้าง index บน field ที่ query/sort/filter บ่อยเป็นพื้นฐาน **Compound index** (ครอบคลุม query หลาย field) มีความสำคัญ โดยเฉพาะกฎที่ว่า **ลำดับของ field มีความสำคัญ** (index รองรับ query ที่ใช้ leftmost prefix ของ field ซึ่งเป็นแนวคิดสำคัญในการออกแบบ compound index ที่มีประสิทธิภาพ)

การรู้ประเภท index ที่เกี่ยวข้องกับ MongoDB มีคุณค่า ได้แก่ **multi-key index** (index element ของ array โดยอัตโนมัติ สำคัญเนื่องจาก document ของ MongoDB มี array จำนวนมาก), **TTL index** (auto-expire document เก่า มีประโยชน์สำหรับ session, log, ข้อมูลชั่วคราว), **unique index** (บังคับความไม่ซ้ำกัน), text และ geospatial index สำหรับ query เฉพาะทาง และ partial/sparse index

การเข้าใจ **ข้อแลกเปลี่ยน** (index เร่งการอ่านแต่ใช้ storage และทำให้การเขียนช้าลง ดังนั้นจง index สิ่งที่คุณ query โดยไม่ over-index) และการใช้ **`explain()`** เพื่อยืนยันว่า query ใช้ index (COLLSCAN = scan ที่ไม่ดี, IXSCAN = การใช้ index ที่ดี) เป็นทักษะในทางปฏิบัติที่สำคัญสำหรับการ optimize

เนื่องจากประสิทธิภาพของ query มีความสำคัญและการ index ที่เหมาะสมเป็นการ optimize MongoDB ที่ส่งผลมากที่สุด การเข้าใจ index ทั้งวิธีการทำงาน การเรียงลำดับ compound index ประเภทเฉพาะของ MongoDB (multi-key, TTL, unique) ข้อแลกเปลี่ยนการอ่าน/เขียน และการยืนยันด้วย explain() จึงเป็นความรู้ที่จำเป็นและมีคุณค่าสูงสำหรับแอปพลิเคชัน MongoDB ที่มีประสิทธิภาพ และเป็นหนึ่งในหัวข้อ MongoDB ที่สำคัญที่สุด ขนานกับความสำคัญของการ index ในฐานข้อมูล SQL