MongoDB复合索引性能对比、匹配规则与字段顺序有效性问题

问题1：查询collection.find({'x':'foo','y':'bar'})使用{'x':1,'y':1}复合索引与{'x':1,'y':1,'z':1}复合索引的性能是否一致？ #

二者性能不一致，{'x':1,'y':1}复合索引的查询性能会略优，原因如下：

• 二者都可以被该查询命中：MongoDB复合索引遵循最左前缀匹配原则，{'x':1,'y':1,'z':1}的前两位字段正好匹配查询的过滤条件，因此可以正常被该查询使用。
• 性能差异来自索引条目大小：{'x':1,'y':1}的索引条目仅存储x、y的字段值与对应文档指针，{'x':1,'y':1,'z':1}的索引条目还额外存储了z的字段值，单个条目占用空间更大。在数百万条记录的场景下，相同大小的内存页能缓存的{'x':1,'y':1}索引条目数量更多，磁盘IO、内存换页的开销更低，因此查询速度更快。

问题2：复合索引{'x':1,'y':1,'z':1}与{'y':1,'z':1,'x':1}的作用是否完全相同？ #

二者作用完全不同，核心差异同样来自最左前缀匹配规则：

• {'x':1,'y':1,'z':1}仅能支持以x、x+y、x+y+z为过滤前缀的查询，也仅能支持对应顺序的字段排序；无法高效支持不带x字段的过滤、排序请求，比如查询{'y':'bar','z':'test'}几乎无法利用该索引提速。
• {'y':1,'z':1,'x':1}仅能支持以y、y+z、y+z+x为过滤前缀的查询和对应顺序的排序；无法高效支持不带y字段的过滤、排序请求，比如查询{'x':'foo','y':'bar'}利用该索引的效率极低。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Onur Öztürk