인덱스

인덱스는 쿼리가 효율적으로 실행되게 돕습니다. 쿼리에 적절한 인덱스가 있으면 이를 사용해 조회할 도큐먼트 수를 줄일 수 있습니다.

인덱스는 특정 필드 또는 필드들을 값에 따라 정렬해 저장합니다.

정렬된 인덱스는 효율적인 레인지 쿼리를 지원합니다.

몽고디비 인덱스는 B-tree 자료구조를 사용합니다.

_id 인덱스

몽고디비는 _id 유니크 인덱스를 만듭니다. _id 인덱스는 같은 _id 를 가진 도큐먼트가 두 개 생기는 것을 막습니다. _id 인덱스는 제거할 수 없습니다.

NOTE: 샤딩된 클러스터에서 _id 필드를 샤드 키로 사용하지 않으면 오류방지를 위해 애플리케이션이 _id 필드의 유니크성을 보장해야 합니다.

인덱스 이름

인덱스의 기본 이름은 인덱스 키의 이름과 정렬기준(1 또는 -1)의 합입니다. 예를 들어 {item: 1, quantity: -1} 로 인덱스를 만들면 이름은 item_1_quantity_-1 입니다.

인덱스를 만들 때 명시적으로 이름을 정할 수도 있습니다.

db.products.createIndex(
  { item: 1, quantity: -1 } ,
  { name: "query for inventory" } // 명시적 이름
)

인덱스 타입

몽고디비에는 다양한 종류의 인덱스가 있습니다.

단일 필드 인덱스

단일 필드를 사용하는 인덱스입니다.

단일 필드 인덱스의 경우 양방향으로 탐색할 수 있기 때문에 정렬순서(sort order) 는 중요하지 않습니다.

컴파운드 인덱스

여러 필드를 포함한 인덱스입니다.

컴파운드 인덱스에서 필드 순서는 중요합니다. 예를 들어 { userid: 1, score: -1 } 는, userid 로 먼저 정렬된 후, score 로 정렬됩니다.

IMPORTANT: 4.4 버전부터 컴파운드 인덱스는 단 하나의 해시드 인덱스 필드를 가질 수 있습니다.(4.2 버전 이전에는 불가)

정렬 순서

컴파운드 인덱스에서 정렬 순서는 중요합니다. 예를 들어 { "username" : 1, "date" : -1 } 인덱스를 sort( { username: 1, date: 1 } ) 쿼링에 사용할 수 없습니다.

인덱스 프리픽스

인덱스 프리픽스는 인덱스 앞부분의 집합입니다.

아래와 같은 인덱스가 있을 때:

{ "item": 1, "location": 1, "stock": 1 }

인덱스 프리픽스는 다음과 같습니다:

• { item: 1 }
• { item: 1, location: 1 }

컴파운드 인덱스는 인덱스 프리픽스를 활용해서 쿼리할 수 있습니다. 하지만 location 또는 stock 등 프리픽스가 아닌 필드만으로는 인덱스를 활용할 수 없습니다.

멀티키 인덱스

배열에 인덱스를 설정하면 몽고디비는 배열의 각 엘리먼트에 인덱스 키를 만듭니다. 이 멀티 키 인덱스들은 배열에 쿼리하는데 활용됩니다.

제한사항

컴파운드 멀티키 인덱스

컴파운드 멀티키 인덱스에서 값이 배열인 인덱스는 하나만 있을 수 있습니다.

해시드 인덱스

멀티키 인덱스는 해시드 인덱스로 설정할 수 없습니다.

커버드 쿼리

멀티 키 인덱스는 배열 필드에 대한 커버드 쿼리를 지원하지 않습니다.

배열 전체에 대한 쿼리

배열 전체에 대한 쿼리를 할 경우 몽고디비는 첫 번째 엘리먼트에 대해서만 인덱스를 사용할 수 있습니다.

아래와 같은 경우는 ratings 가 5 인 경우에 대해 인덱스를 사용한 다음, [5, 9] 인 경우를 다시 필터합니다.

db.inventory.find( { ratings: [ 5, 9 ] } )

$expr

멀티 키 인덱스는 $expr 을 지원하지 않습니다.

텍스트 인덱스

MONGODB ATLAS SEARCH: Build fast, relevant, full-text search capabilities right on top of your data in the cloud. Design and deliver rich user experiences with a full-text search engine built on industry-leading Apache Lucene.

IMPORTANT: 컬렉션은 최대 하나의 텍스트 인덱스를 가질 수 있습니다.

Specify Weights

텍스트 검색으로 점수를 산출할 때 중요도를 결정할 웨이트, 기본값은 1입니다.

db.blog.createIndex(
   {
     content: "text",
     keywords: "text",
     about: "text"
   },
   {
     weights: {
       content: 10,
       keywords: 5
     },
     name: "TextIndex"
   }
 )

와일드카드 텍스트 인덱스

$** 를 사용해 와일드카드 텍스트 인덱스를 만들면 몽고디비는 문자열을 가진 모든 필드를 인덱싱합니다.

db.collection.createIndex( { "$**": "text" } )

sparse 속성

텍스트 인덱스는 언제나 sparse 입니다. 만약 도튜먼트에 충분한 텍스트 인덱스가 없으면 몽고디비는 텍스트 인덱스 엔트리에 해당 도큐먼트를 추가하지 않습니다.

제한사항

• 한 컬렉션에 하나의 텍스트 인덱스만 추가할 수 있습니다.
• 텍스트 인덱스를 사용하면 hint() 를 쓸 수 없습니다.
• 텍스트 인덱스로 정렬할 수 없습니다.
• 컴파운드 인덱스로 사용할 수 있지만 제한사항이 있습니다.
  • 멀티 키, geospatial 과 같은 다른 특수 인덱스와 같이 쓸 수 없습니다.
  • 텍스트 인덱스 보다 앞에 있는 인덱스가 있다면, 쿼리는 해당 인덱스를 꼭 포함해야 합니다.
  • 모든 텍스트 인덱스 키는 인접해 있어야 합니다.
• 텍스트 인덱스는 collation 을 지원하지 않습니다.

스토리지 요구사항과 성능관련 비용

• 텍스트 인덱스는 큽니다. 유니크한 단어마다 하나의 인덱스 엔트리가 만들어집니다.
• 텍스트 인덱스를 만드는 것은 커다란 멀티 키 인덱스를 만드는 것과 비슷하게 느립니다.
• 이미 있는 컬렉션에 커다란 텍스트 인덱스를 만들 때 open file descriptors 제한이 크게 설정되어 있는지 확인하십시오.
• 텍스트 인덱스는 insert 쓰루풋에 영향을 줍니다.
• Additionally, text indexes do not store phrases or information about the proximity of words in the documents. As a result, phrase queries will run much more effectively when the entire collection fits in RAM.

와일드카드 인덱스

필드 집합에 인덱스를 추가할 수 있습니다.

sparse 인덱스입니다.

{ "userMetadata" : { "likes" : [ "dogs", "cats" ] } }
{ "userMetadata" : { "dislikes" : "pickles" } }
{ "userMetadata" : { "age" : 45 } }
{ "userMetadata" : "inactive" }

db.userData.createIndex( { "userMetadata.$**" : 1 } )

IMPORTANT: 와일드카드 인덱스는 워크로드 기반의 인덱스 설계를 대체하기 위해 생긴 것이 아닙니다.

고려사항

• 와일드카드 인덱스는 동시에 하나의 필드만 사용할 수 있습니다.
• 컬렉션에 여러 와일드카드 인덱스를 만들 수 있습니다.
• 와일드 카드 인덱스는 sparse 인덱스입니다.

동작

• 만약 필드가 오브젝트면, 하위 필드를 탐색하며 인덱싱합니다.
• 만역 필드가 배열이면, 순회하면 각 엘리먼트를 인덱싱합니다.
  • 만약 엘리먼트가 오브젝트면, 하위 필드를 탐색하며 인덱싱합니다.
  • 만약 필드가 배열이면 전체를 순회하지 않고 단일 값으로 취급합니다.
• 다른 모든 필드는 값을 인덱싱합니다.

제한사항

• 와일드카드 인덱스로 샤딩할 수 없습니다.
• 컴파운드 인덱스를 만들 수 없습니다.
• TTL, 유니크 속성은 와일드 카드 인덱스에 적용할 수 없습니다.
• 와일드 카드 인덱스로 2d, 2dsphere, 해시 인덱스는 만들 수 없습니다.

쿼리/정렬 지원

• 아래 조건을 만족하면 커버드 쿼리를 지원합니다.
  • 쿼리 플래너가 와일드카드 인덱스를 선택
  • 와일드카드 인덱스가 적용되는 필드 하나만 읽기 요청
  • 명시적으로 _id 필드 제거
  • 대상 필드가 배열이 아님
• 와일드카드 인덱스는 쿼리 조건으로 하나의 필드만 사용할 수 있습니다.
  • 와일드카드가 아닌 인덱스와 함께 사용할 수 없습니다.
  • 두 와일드카드 인덱스를 섞어 쓸 수 없습니다.
  • 단일 와일드카드 인덱스가 여러 필드를 지원하더라도 동시에 하나의 인덱스만 사용가능합니다.
• 다음 조건을 만족해야 정렬에 인덱스를 사용할 수 있습니다.
  • 쿼리 플래너가 와일드카드 인덱스를 선택합니다.
  • 선택된 필드만 정렬합니다.
  • 대상 필드는 배열이 아닙니다.
• 지원하지 않는 쿼리 패턴
  • 필드가 존재하지 않는 컬렉션 쿼리
  • 도큐먼트나 배열과 비교하는 쿼리
  • null 이 아닌 경우만 조회하는 쿼리

샤딩

와일드카드 인덱스로 샤딩할 수 없습니다.

2d 인덱스, 2d sphere 인덱스

2차원 평면과, 2차원 구체(지구와 같은) 위 좌표, 공간을 나타내는 인덱스

GeoJSON object 를 사용해야 함

geoHayStack 인덱스

DEPRECATION: MongoDB 4.4 deprecates the geoHaystack index and the geoSearch command. Use a 2d index with $geoNear or $geoWithin instead.

해시 인덱스

해시 인덱스는 해시를 활용해 인덱스 엔트리를 유지합니다.

해시 인덱스를 사용하면 샤딩에서 해시된 샤드키를 쓸 수 있습니다. 해시된 샤드키를 사용하면 데이터가 임의로 분산됩니다.

db.collection.createIndex( { _id: "hashed" } )

컴파운드 해시 인덱스

db.collection.createIndex( { "fieldA" : 1, "fieldB" : "hashed", "fieldC" : -1 } )

고려사항

• 멀티 키 인덱스(배열) 에 사용할 수 없습니다.
• 유니크 제약조건을 걸 수 없습니다.
• 2의 53승 보다 큰 부동 소수점 숫자를 지원하지 않습니다.

WARNING: 해시 이전에 부동 소수점 숫자를 64비트 정수로 자릅니다. 예를 들어 해시된 인덱스는 2.0, 2.1, 2.2 에 대해 동일한 값을 저장합니다. 충돌을 방지하려면 부동 소수점 숫자를 사용하지 마십시오.

인덱스 프로퍼티

몽고디비는 인덱스에 여러 종류의 속성을 추가할 수 있습니다.

TTL 인덱스

TTL 인덱스는 특정 시간이 지난 후 도큐먼트를 자동으로 제거하는 데 사용할 수 있는 단일 필드 인덱스입니다.

db.eventlog.createIndex( { "lastModifiedDate": 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 } )

동작

필드에 배열이고 여러 값이 있으면 가장 빠른 값 기준으로 제거됩니다.

만약 date 필드가 아니면 제거되지 않습니다.

인덱스된 값이 없으면 제거되지 않습니다.

삭제 동작

mongod 의 백그라운드 쓰레드가 인덱스 값을 읽고 만료된 도큐먼트를 지웁니다.

TTL 쓰레드가 활성화되면 db.currentOp() 과 데이터베이스 프로파일러 에서 확인할 수 있습니다.

삭제 시간

백그라운드 작업은 60초에 한 번 실행됩니다. 이 때문에 만료된 도큐먼트가 잠시 유지될 수 있습니다.

레플리카 셋

레플리카 셋이 구성되면 삭제 작업은 프라이머리에만 실행됩니다.

제한사항

• 컴파운드 인덱스를 지원하지 않습니다.
• _id 필드에 적용할 수 없습니다.
• capped 컬렉션 에 사용할 수 없습니다.
• 이미 존재하는 인덱스의 expireAfterSeconds 값을 createIndex() 명령어로 변경할 수 없습니다. collMod 데이터베이스 커맨드로 변경하십시오. 이미 존재하는 인덱스의 값을 변경하려면 인덱스를 삭제하고 다시 만들어야 합니다.
• 단일 필드가 TTL이 아닌 인덱스를 가지고 있으면 TTL 인덱스를 변경할 수 없습니다. 변경하려면 먼저 인덱스를 삭제하고 다시 만드십시오.

유니크 인덱스

유니크 인덱스는 중복 값을 저장하지 않게 보장합니다. 몽고디비는 기본적으로 _id 필드에 유니크 인덱스를 만듭니다.

db.collection.createIndex( <key and index type specification>, { unique: true } )

유니크 컴파운드 인덱스

컴파운드 인덱스에도 유니크 제약조건을 추가할 수 있습니다.

db.members.createIndex( { groupNumber: 1, lastname: 1, firstname: 1 }, { unique: true } )

제한사항

제약조건을 위반하는 데이터가 이미 포함되어 있는 경우 유니크 인덱스를 추가할 수 없습니다.

해시 인덱스에 유니크 제약조건을 추가할 수 없습니다.

존재하지 않는 필드에 대한 유니크 인덱스

도큐먼트가 인덱스된 필드를 가지고 있지 않으면 null 값을 저장합니다. 만약 인덱스된 필드가 없는 도큐먼트가 하나 이상 있으면 인덱스 빌드가 실패합니다.

샤딩된 클러스터와 유니크 인덱스

해시 인덱스에 유니크 제약조건을 추가할 수 없습니다.

레인지 샤드된 컬렉션의 경우 아래의 경우 유니크 인덱스를 설정할 수 있습니다:

• 인덱스는 샤드 키여야 합니다.
• 컴파운드 인덱스을 경우 샤드 키은 앞쪽에 있어야 합니다.
• 기본 _id 인덱스: 샤드 키에 포함되어 있지 않다면 유니크성은 샤드 별로만 보장됩니다.

Partial 인덱스

특정한 조건을 만족하는 대상에만 적용되는 인덱스

도큐먼트 중 일부만 인덱스 되고, 더 적은 스토리지와 비용(성능)을 사용합니다.

db.restaurants.createIndex(
   { cuisine: 1, name: 1 },
   { partialFilterExpression: { rating: { $gt: 5 } } }
)

사용 가능 연산자

• equality expressions (i.e. field: value or using the $eq operator),
• $exists: true
• $gt, $gte, $lt, $lte
• $type
• $and(최고 레벨에서만)

동작

쿼리 커버리지: Partial 인덱스를 사용하기 위해 쿼리는 미리 설정된 필터를 포함하는 쿼리를 사용해야 합니다.

아래와 같은 인덱스가 있다면,

db.restaurants.createIndex(
   { cuisine: 1 },
   { partialFilterExpression: { rating: { $gt: 5 } } }
)

아래처럼 되어야 적용할 수 있습니다.

db.restaurants.find( { cuisine: "Italian", rating: { $gte: 8 } } )

아래 같다면 적용할 수 없습니다.

db.restaurants.find( { cuisine: "Italian" } )

sparse 인덱스와의 비교

TIP: Partial 인덱스는 sparse 인덱스의 슈퍼셋 기능을 제공합니다.

대소문자 구분 인덱스

db.collection.createIndex( { "key" : 1 },
                           { collation: {
                               locale : <locale>,
                               strength : <strength>
                             }
                           } )

• strength: 1 또는 2 의 경우 대소문자 구분을 하지 않습니다.

더 자세한 정보는 Collation에서 확인하십시오.

히든(Hidden) 인덱스

히든 인덱스는 쿼리 플래너가 해당 인덱스를 사용하지 않게 설정합니다.

하지만 인덱스 생성, TTL, 유니크 제약조건 등은 그대로 동작합니다.

히든 인덱스를 이용해서 인덱스 삭제의 잠재적인 영향을 평가한 후 인덱스를 삭제할 수 있습니다.

db.restaurants.hideIndex( { borough: 1, ratings: 1 } ); // Specify the index key specification document

db.restaurants.hideIndex( "borough_1_ratings_1" );

db.restaurants.unhideIndex( { borough: 1, city: 1 } );  // Specify the index key specification document

db.restaurants.unhideIndex( "borough_1_ratings_1" );    // Specify the index name

Sparse 인덱스

Sparse 인덱스는 인덱스된 필드가 없거나 값이 null 인 필드를 무시합니다. 인덱스가 모든 도큐먼트를 포함하지 않기 때문에 sparse 입니다.

IMPORTANT: 3.2 버전부터 Partial 인덱스를 제공하며, Partial 인덱스는 Sparse 인덱스의 슈퍼셋입니다. 3.2 버전 이상을 사용할 경우 Partial 인덱스를 사용하길 권장합니다.