1.什么是MongoDB索引
MongoDB索引就是为了加速MongoDB的查询而产生的一种数据结构，通过索引，MongoDB可以快速的定位到符合条件的数据集合，减少查询时间和提高查询效率。
2.MongoDB的索引类型
2.1 单键索引
单键索引是指在一个键上创建的索引，也是MongoDB中最常见的索引类型。可以通过以下方法在MongoDB中创建单键索引：
db.collection.ensureIndex({"fieldName":1})
其中fieldName为需要做索引的字段名，数字1表示对这个字段做升序排序，-1则表示做降序排序。
2.2 多键索引
多键索引是在一个键值包含多个值的情况下创建的索引。例如，一个数组类型的字段包含多个元素，则这个字段就是多键的。
db.collection.ensureIndex({"field":1})
当需要在一个数组类型的字段上创建索引时，MongoDB会为数组中的每一个元素都创建一个单键索引。
2.3 地理位置索引
地理位置索引是一种特殊的索引类型，它允许我们有效的对存储在MongoDB集合中的地理位置数据进行查询。
db.collection.ensureIndex({"location":"2d"})
2d表示MongoDB可以支持二维平面地理位置索引，通过这种索引，可以在MongoDB中对空间数据进行快速查询。
3.MongoDB索引的优势
在MongoDB中创建索引，在保证数据完整性的前提下，可以大大提高查询效率，并且可以规避一些高于设 计和开发的错误。
创建索引可以有效的提升MongoDB的查询速度，如果在具有大量文档的集合上执行查询，非常昂贵且耗时。如果没有索引，MongoDB就必须扫描每个文档以查找与查询条件匹配的文档，直到找到所有符合条件的文档为止。
如果使用了索引，在查询时，MongoDB只需要扫描索引相关的文档，这样可以让MongoDB进行更快速的访问。
4.如何在MongoDB中组织索引
在MongoDB中，一些考虑因素是必需的，以便根据索引组织数据。
4.1 查询结果排序
需要排序的查询需要考虑根据哪些键做排序，因为这些键可能需要创建索引确保速度。
4.2 查询条件
在使用查询语句返回结果时，所使用的条件需要根据哪些键处理以达到最佳性能。
4.3 使用聚合
如果使用聚合查询返回高效的结果，需要根据聚合语句中使用的字段创建索引。这确保了聚合操作在数据集合上更快地完成。
5.MongoDB索引的性能
在MongoDB中，有两个关键指标用来评价索引性能，一个是查询响应速度，一个是写入操作的响应速度。
5.1 查询响应速度
查询响应速度是评价一个索引性能如何的重要因素。
对于查询响应速度，MongoDB在每个查询时都会自动通过选择是否使用索引确定最优路径。这个过程的目标是尽可能地避免在磁盘上查找数据。
MongoDB有一种独特的使用索引的方法，称为日志比率，它根据日志中对索引的修改和读取的数量计算。
5.2 写入响应速度
写入响应速度也是评价索引性能的重要因素之一。
对于写入数据，MongoDB的数据操作是按页进行的，每个页在MongoDB中是一个4KB大小的单元，如果基于文档的索引增长，MongoDB的写入操作可能会变慢。
如果使用二级索引，MongoDB可以将新文档添加到索引之内，而不是单独维护一个文档对象。这个过程可以减少写入操作的数量，提高写入操作的速度。
6.MongoDB索引的创建和维护
在MongoDB中，可以使用ensureIndex()方法来创建单键和多键索引。对于地理位置索引，需要使用特定的坐标系。
如果想要调整索引的性能，或者是改变一些索引的选项，可以使用reIndex()方法。
当文档操作中包含插入、更新和删除时，MongoDB的索引机制就需要进行更新。
由于更新过程会影响写入响应速度，并且可能会导致所使用的磁盘容量增加，因此需要注意索引的更新问题。
MongoDB提供了配置选项可以根据需要在使用更新操作时自动更新索引。
7.如何测试MongoDB索引的性能
在MongoDB中，可以使用explain命令来分析索引的性能。
db.collection.find({"fieldName":"value"}).explain("executionStats")
此命令将返回一个文档，其中包含了有关查询性能和详细的指标分析数据，例如查询响应时间、扫描条目的数目和索引扫描时间。
能够对索引性能进行评估的其他工具还有mongosniff、db.currentOp()和db.serverStatus()。
8.总结
索引是MongoDB中非常重要的部分，在MongoDB中合理使用及优化索引可以大大提升MongoDB的性能和运行效率，避免资源浪费。
如果需要优化MongoDB的查询性能，可以通过确定索引类型，并且根据查询条件和排序规则来最大化索引的受益。
理解MongoDB索引、测试索引的效率以及正确的使用和维护索引将有助于开发人员合理应用MongoDB的强大功能。