目次
- スパースインデックスとは何か？
- スパースインデックスの利点
- MongoDBでのスパースインデックスの作成
- スパースインデックスを使用したクエリ
- スパースインデックスを使用する際の考慮事項
- 結論
- FAQ
スパースインデックスとは何か？
MongoDBにおけるスパースインデックスは、特定のフィールドにnull以外の値を持つドキュメントのみをインデックス化する強力な最適化テクニックです。すべてのドキュメントをコレクションに含む標準インデックスとは異なり、スパースインデックスはフィールドの存在に基づいてドキュメントを選択的にインデックス化します。これにより、インデックスが小さくなり、効率が向上します。特に、インデックス付きフィールドが多くのドキュメントに存在しないようなコレクションに役立ちます。
たとえば、アカウントの状態を示すactiveフィールドを持つユーザードキュメントのコレクションを考えてみましょう。activeに対するスパースインデックスは、activeがtrue（またはその他のnull以外の値）であるドキュメントのみをインデックス化します。activeがnullまたは未定義に設定されているドキュメントは、インデックスから除外されます。
スパースインデックスの利点
スパースインデックスを使用すると、いくつかの重要な利点が得られます。
- インデックスサイズの縮小：ディスク上のインデックスサイズが小さくなると、インデックスの作成が高速化され、ストレージ容量の消費が少なくなります。
- クエリパフォーマンスの向上：スパースインデックスフィールドをフィルタリングするクエリは、クエリエンジンがより小さなインデックスを検索するため、大幅に高速になります。
- メモリ使用率の改善：小さなインデックスはメモリ消費量が少なくなり、膨大な数のドキュメントを持つコレクションにとって重要です。
- 特定のクエリへの最適化：特定のフィールドが存在するドキュメントを対象とする頻繁なクエリに最適であり、多くのドキュメントはそのフィールドを欠いています。
MongoDBでのスパースインデックスの作成
sparse: trueオプションを使用してcreateIndex()コマンドを使用すると、スパースインデックスの作成は簡単です。activeフィールド（昇順）にスパースインデックスを作成するには、次のようになります。
db.users.createIndex( { active: 1 }, { sparse: true } );
降順インデックスの場合は、1の代わりに-1を使用します。
スパースインデックスを使用したクエリ
クエリがインデックス付きフィールドの条件に一致する場合、MongoDBは自動的にスパースインデックスを使用します。次のクエリは、上記で作成したスパースインデックスを使用します。
db.users.find( { active: true } );
インデックス付きフィールドを使用しないクエリや、異なるフィルタを使用するクエリは、スパースインデックスの恩恵を受けられない場合があります。
スパースインデックスを使用する際の考慮事項
利点がある一方で、次の点にも注意してください。
- クエリの選択性：スパースインデックスは、インデックス付きフィールドが多くのドキュメントに存在しない場合に最も効率的です。ほとんどのドキュメントにフィールドがある場合、スペースの節約は最小限になる可能性があります。
- 複雑なクエリ：複数のフィールドを含む複雑なクエリは、スパースインデックスを完全に活用できない場合があります。
- インデックスのメンテナンス：更新と削除はスパースインデックスにも影響しますが、標準インデックスよりも頻度は少なくなります。
- デバッグ：どのドキュメントがインデックスされているかを理解することは、デバッグの鍵となります。
db.collection.getIndexes()を使用してインデックス構造を調べます。
結論
スパースインデックスは、MongoDBのパフォーマンスを最適化するための貴重なツールであり、特に特定のフィールドを欠いているドキュメントが多数あるコレクションを扱う場合に役立ちます。効果的に使用するには、その利点と制限を慎重に検討することが不可欠です。
FAQ
- Q: コレクションに複数のスパースインデックスを持つことはできますか？
A: はい、単一のコレクションに複数のスパースインデックスを作成できます。 - Q: スパースインデックスを複合インデックスで使用できますか？
A: はい、ただしスパース性は複合インデックス内のすべてのフィールドによって決定されます。ドキュメントは、インデックスに含まれるために、*すべての*フィールドにnull以外の値を持つ必要があります。 - Q: 特定のドキュメントがスパースインデックスに含まれているかどうかを確認するにはどうすればよいですか？
A: 直接的なコマンドはありません。db.collection.getIndexes()を使用してインデックス構造を調べ、それをドキュメントデータと比較します。