mongodb中给索引加排序
一、 先从创建单字段索引，认识“索引排序”
1.1、给字段加索引的语法
db.集合名.createIndex(要给哪一列创建索引 [,额外选项]);
第1个参数是 “给哪一列创建索引”，它的格式是: {key:1或-1}，其中1表示升序，-1表示降序。
第2个参数是 “额外选项”，它是可选的，比如：设置索引名称、指定索引类型等等。
举例：
db.集合名.createIndex({age:1}) ; —> 表示在age字段上创建索引并按照升序的方式存储索引数据。
注意：
索引也是一堆数据，索引是一些按照指定规则排序的数据, 最终也是被存储起来的, 也是占用磁盘空间的。
总结：
所以，在创建索引的时候要指定一个存储顺序(1升序, -1降序) ，告诉它是升序存储还是降序存储。
二、给索引数据排序，意义何在 ?
前言
在MongoDB中，排序操作，可以通过从索引中按照索引的顺序获取文档的方式，来保证结果的有序性。
如果MongoDB的查询计划器(planner)没法从索引中得到排序顺序，那么它就需要在内存中对结果排序，相比于“不用索引的排序”操作，用索引会有更好的性能。
关键是：不用索引的排序操作，会在用了超过32MB内存时终止，也就是说MongoDB只能支持32MB的非索引排序 ，如果数据量很大，比如我目前的应用场景下，都是千万级数据量，而且飞速增加，达亿级……
用索引对查询结果进行排序，索引，是以升序(1) 或 降序(-1) 的排序顺序，存储对字段的引用。
2.1、单字段索引的排序
如果在单字段上是升序索引或降序索引，则对该字段的排序操作可以是任一方向。
例如：在集合records的a字段上创建一个升序索引：db.records.createIndex( { a: 1 } ) ;
上面的索引可以支持在 a 字段上的升序排序：db.records.find().sort( { a: 1 } ) ;
上面是索引还可以通过按相反的顺序遍历索引，来支持在 a 字段上的降序排序：db.records.find().sort( { a: -1 } ) ;
对于单字段索引，字段的排序顺序并不重要，因为MongoDB可以在任意方向遍历索引。
但是，对于复合索引，排序顺序在确定索引是否支持排序操作时很重要。
2.2、复合索引的排序
你可以指定在索引的所有字段或者部分字段上排序。
用复合索引排序时，sort() 中所指定的排序字段有以下两点需要遵循，否则不会走索引排序：
（1）排序字段的 “排列顺序”，必须和它们在索引中的排列顺序一致。
划重点：前后顺序，必须一致。
例如，索引 { a: 1, b: 1 } ，可以支持 { a: 1, b: 1 } 上的排序，但不支持 { b: 1, a: 1 } 上的排序。
（2）排序字段的 “排序顺序”，必须和索引中的对应字段的排序顺序完全相同或完全相反。
划重点：升降序顺序，要么完全一样、要么完全相反。
例如，索引 { a: 1, b: -1 } ，可以支持 { a: 1, b: -1 } 和 { a: -1, b: 1 } 的排序，但不支持 { a: -1, b: -1 } 或 { a: 1, b: 1 } 的排序。
实例：events集合中包含username和date字段，建立复合索引 db.events.createIndex( { "username" : 1, "date" : -1 } ) ，它可以支持下面两种排序操作：
db.events.find().sort( { username: 1, date: -1 } ) 先按username升序再按date降序，它和索引字段的升降序顺序完全一样。
db.events.find().sort( { username: -1, date: 1 } ) 先按username降序再按date升序，它和索引字段的升降序顺序完全相反。
上面的索引不支持 db.events.find().sort( { username: 1, date: 1 } ) 先按username升序再按date升序的排序，因为它和索引字段的升降序顺序 既不完全一样、也不完全相反。
2.3、 排序与索引前缀
如果“排序字段”能和“索引字段或索引前缀”对应起来，那MongoDB就可以使用索引来对查询结果进行排序。
复合索引的前缀是指被索引字段的子集，它由一个或多个排在最开始的字段组成。
例如，在集合 data 上创建一个复合索引：db.data.createIndex( { a:1, b: 1, c: 1, d: 1 } ) 那么这个索引的前缀如下：
{ a: 1 }
{ a: 1, b: 1 }
{ a: 1, b: 1, c: 1 }
下面的查询和排序操作，都可以使用索引前缀来排序查询结果。
也就是说下面这些操作都不需要在内存中对结果集排序。
例子
2.3.1、索引前缀
符合最左前缀原则，走索引，不需要在内存中对结果集在进行一次排序操作
db.data.find().sort( {
a: 1 } ) 索引:{
a: 1 }
db.data.find().sort( {
a: -1 } ) {
a: 1 }
db.data.find().sort( {
a: 1, b: 1 } ) {
a: 1, b: 1 }
db.data.find().sort( {
a: -1, b: -1 } ) {
a: 1, b: 1 }
db.data.find().sort( {
a: 1, b: 1, c: 1 } ) {
a: 1, b: 1, c: 1 }
db.data.find( {
a: {
$gt: 4 } } ).sort( {
a: 1, b: 1 } ) {
a: 1, b: 1 }
2.3.2、索引非前缀
索引也支持使用非前缀字段来排序。不过这种情况是有前提的，就是：查询语句中 必须 把排序字段之前的所有前缀字段，都加上相等条件。
例如，集合 data 有 { a: 1, b: 1, c: 1, d: 1 } 索引，如下操作可以使用索引来排序：
例子
db.data.find( {
a: 5 } ).sort( {
b: 1, c: 1 } ) {
a: 1 , b: 1, c: 1 }
db.data.find( {
b: 3, a: 4 } ).sort( {
c: 1 } ) {
a: 1, b: 1, c: 1 }
db.data.find( {
a: 5, b: {
$lt: 3} } ).sort( {
b: 1 } ) {
a: 1, b: 1 }
2.3.3、不走索引的情况
注意：
只有索引中那些排列在排序字段前面的字段，必须在查询语句中有相等匹配条件，其他的索引字段才可以指定其他匹配条件， 如果查询语句 没有 对排列在排序字段前面 或 与之有所重叠的前缀字段指定相等匹配条件，那么操作将 不会 走索引。
例如，如下操作指定了排序 { c: 1 } ，但是查询语句并没有对前缀字段 a 和 b 指定相等匹配：
db.data.find( {
a: {
$gt: 2 } } ).sort( {
c: 1 } ) ; 索引：{
a: 1, b: 1, c: 1, d: 1 }
db.data.find( {
c: 5 } ).sort( {
c: 1 } ) ; {
a: 1, b: 1, c: 1, d: 1 }
这些操作不会走索引 { a: 1, b: 1, c: 1, d: 1 } ，甚至可能不用索引检索文档。