一、前序

由于公司业务需求，对于1个月前的过期数据需要进行删除，以释放空间和方便维护。
本来想使用crontab写个脚本定时执行删除操作，但是看到Mongo本身就有自动删除过期数据的功能，就是使用TTL索引。决定使用TTL自动索引，这样就不用再写一个脚本以完成定时删除的任务。

二、TTL索引介绍

TTL索引是MongoDB中一种特殊的索引，可以支持文档在一定时间之后自动过期删除。目前，TTL索引只能在单字段上建立，并且字段类型必须是date类型或者包含有date类型的数组（如果数组中包含多个date类型字段，则取最早时间为过期时间）。
官网介绍链接：https://docs.mongodb.com/v3.2/core/index-ttl/

三、TTL索引生效机制

当你在集合中某一个字段建立TTL索引后，后台会有一个单线程，通过不断查询（默认60s一次）索引的值来判断document是否有过期，并且删除文档的动作还依据mongod实例的负载情况，如果负载很高，可能会稍微延后一段时间再删除。
还有一个需要注意的地方：在复制集成员中，TTL后台线程只删除primary实例的过期数据；如果此实例变为secondary角色，则后台线程闲置。

四、创建TTL索引

和普通索引的创建方法一样，只是会多加一个expireAfterSeconds属性而已。
例：在log_events的集合中，createTime 字段上建立“一小时后过期的TTL索引”。

>db.log_events.createIndex( { "createTime": 1 },     ---字段名称 
          { expireAfterSeconds: 60*60 } )     ---过期时间（单位秒）
>db.log_events.getIndexes()     ---查看索引
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "tt.t1"
        },
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "createTime" : 1
                },
                "name" : "createTime_1",
                "ns" : "tt.t1",
                "expireAfterSeconds" : 3600
        }
]

五、修改TTL索引的expireAfterSeconds属性值

如果想更改过期时间expireAfterSeconds，可以使用collMod方法；否则，只能使用dropIndex()和createIndex()方法重建索引，这种方法在亿级数据量下可能会有性能问题。

db.runCommand( { collMod: "log_events",     ---集合名
   index: { keyPattern: { createTime: 1 },  ---createTime为具有TTL索引的字段名
   expireAfterSeconds: 7200   ---修改后的过期时间(秒)
}})

虽然上面的方法可以实现自动过期删除，但是频繁删除数据势必会增加负载，所以必须在业务量少的时段，定时删除过期数据和修改超时属性值。

六、动态指定TTL索引的过期时间

增加一个expireTime字段（用于指定过期时间），expireAfterSeconds属性值设置为0。在插入文档时，需要指定expireTime的值。这样，上面的createTime字段就不需要再有TTL索引了。

>db.log_events.createIndex( { "expireTime": 1 },  ---字段名称
        { expireAfterSeconds: 0 } )     ---过期时间（单位秒）
>db.log_events.insert( {
  "expireTime": new Date('Jan 22, 2016 23:00:00'), ---此文档将在2016-1-22的23点自动删除
  "logEvent": 2,
  "logMessage": "Success!"} )

如上，我们就实现了指定过期时间自动删除文档。

七、TTL索引使用限制条件

以下几种情况无法使用TTL索引：
① TTL索引是单字段索引，混合索引不支持TTL，并且也会忽略expireAfterSeconds属性。
② 在_id 主键上不能建立TTL索引。
③ 在capped collection中不能建立TTL索引，因为MongoDB不能从capped collection中删除文档。
④ 不能使用createIndex()去更改已经存在的TTL索引的expireAfterSeconds值。如果想更改expireAfterSeconds，可以使用collMod命令；否则，只能删除索引，然后重建。
⑤ 不能在已有索引的字段上再创建TTL索引了。如果想把非TTL索引改为TTL索引，那就只能先删除非TTL索引，然后新建TTL索引。

八、验证TTL索引功能

虽然已经实现了“动态指定过期时间自动删除数据”的功能，但是还是担心大量删除过期数据可能导致mongo服务器负荷问题。于是，进行了简单测试，查看TTL索引在亿级别集合中删除140万过期数据的消耗。
测试机器的配置：
OS：Vm虚拟机
CPU: 4
内存：8
集合数据量：

> db.t1.count()

共有104675629条文档记录。
在制造测试数据时指定_id是顺序增加的，验证步骤：

第1步，直接查看_id=1500000那条数据的createTime；

第2步，计算一下此createTime和当前时间的时间差；

第3步：根据这个时间差，更改expireAfterSeconds的值，以让这150万数据在5分钟后过期；

第4步：在修改完expireAfterSeconds后，等待“ vmstat 1 ” 命令的输出数据。

我的测试结果：
整个删除操作过程在90秒左右完成；
CPU最高占用90%，平均在50%；
内存占用3G。
这个不是特别准确的线上测试，只是粗略了解一下TTL索引的资源消耗，以决定是不是需要使用这种方式来实现删除过期数据
监控vmstat的截图：

MongoDB---使用TTL索引自动删除过期数据