Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)索引
導(dǎo)讀：數(shù)據(jù)庫(kù)在當(dāng)代社會(huì)中的地位是越來(lái)越高，干什么都似乎離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，所以，掌握好數(shù)據(jù)庫(kù)是在社會(huì)中立足的條件。如果你在數(shù)據(jù)庫(kù)方面是一個(gè)新手，又或者你對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)不是很熟悉，那你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)于索引和構(gòu)建索引策略方面的討論資料看起來(lái)很艱澀。不過(guò)，只要你對(duì)于能滿足數(shù)據(jù)庫(kù)管理員日常管理相關(guān)的選項(xiàng)稍加注意，其實(shí)要入手還是很容易的。
1)b-tree索引
Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中最常見(jiàn)的索引類型是b-tree索引，也就是B-樹(shù)索引，以其同名的計(jì)算科學(xué)結(jié)構(gòu)命名。每當(dāng)你發(fā)布基本的沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)一步修改的CREATEINDEX語(yǔ)句時(shí)，就是在創(chuàng)建b-tree索引。這里不打算對(duì)b-tree索引進(jìn)行更多深入的探討，這些用戶都可以自己了解?；旧线@些索引存儲(chǔ)你創(chuàng)建的索引所在的列值以及用來(lái)查找自身行的指向?qū)嶋H數(shù)據(jù)表的指針。記住，這也就意味著要進(jìn)行多路查詢，其中一個(gè)查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)和索引的葉節(jié)點(diǎn)，然后才是表的行自身。這就是為什么Oracle的優(yōu)化器在某種情況下會(huì)選擇執(zhí)行全表掃描而不執(zhí)行索引查找的原因了，因?yàn)槿頀呙鑸?zhí)行起來(lái)實(shí)際上可能會(huì)更快一些。還要注意的是，如果你的索引是創(chuàng)建在多個(gè)列上的話，那么***列(leadingcolumn)非常重要。假設(shè)你有一個(gè)多列索引(也稱為級(jí)聯(lián)索引)，索引列的排列順序是c列到d列，你可以對(duì)使用該索引c列單獨(dú)進(jìn)行一次查詢，但你不能使用該索引對(duì)d列冶金行一次單獨(dú)的查詢。
2)基于函數(shù)的索引
如果在搜索時(shí)你讀取很多行，或者你的索引選擇性不大，又或者你在級(jí)聯(lián)索引中使用了***列以外的列，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)有時(shí)候會(huì)選擇不使用索引。那么如果你想要執(zhí)行一個(gè)大小寫(xiě)不敏感的搜索呢?像下面的指令：WHEREUPPER(first_name)= "JOHN"。
這也不會(huì)使用first_name字段上的索引。為什么?因?yàn)镺racle不得不將UPPER函數(shù)用在該索引所有(ALL)的值上，所以還不如做一次全表掃描。所以，很多時(shí)候Oracle創(chuàng)建基于函數(shù)的索引就是為了這個(gè)目的。
3)反轉(zhuǎn)關(guān)鍵字索引
你還可以看到這些反轉(zhuǎn)關(guān)鍵字索引，而且不時(shí)還要用到這些索引。假設(shè)有一列包含了“餐廳甲”、“餐廳乙”、“餐廳丙”等類似名字?？赡苓@不是一個(gè)很好的例子，不過(guò)關(guān)鍵的一點(diǎn)是擁有很多唯一值，但其關(guān)鍵字的前面一部分變化不大。因?yàn)镺racle會(huì)在將REVERSE關(guān)鍵字指定給b-tree前把REVERSE字符串簡(jiǎn)化，所以使用反轉(zhuǎn)關(guān)鍵字索引可能是***的。這樣的一個(gè)索引可能更平衡、有用，搜索起來(lái)更快。
更多外部索引類型
Oracle還提供了很多更為復(fù)雜的索引類型。不過(guò)請(qǐng)注意，你***全面閱讀過(guò)相關(guān)的說(shuō)明文檔后再使用這些索引，因?yàn)樗鼈兏髯远加懈髯蕴囟ǖ倪m用范圍。
1)位圖索引(bitmap index)
假設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中有一列其選擇性非常窄，例如性別列，該用什么類型的索引?你可能會(huì)考慮對(duì)其使用位圖索引。因?yàn)槲粓D索引正是為相異值很少的列而創(chuàng)建的。但需要考慮的因素還不只這些。一般而言，只有當(dāng)你對(duì)表中值相宜度較小的多個(gè)不同的列都使用位圖索引，這樣位圖索引才有用，因?yàn)槟憧梢砸黄鹗褂眠@些索引才能對(duì)列產(chǎn)生更大的選擇性，否則你還是需要對(duì)這些列進(jìn)行一次全表掃描。例如，對(duì)于性別列，其索引只能有兩個(gè)唯一值，那么用這個(gè)索引對(duì)表的任何搜索有可能都返回一半的記錄。其次，這些索引是為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)而設(shè)計(jì)的，所以其假定條件是數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生很大的改變。這些索引不能用來(lái)滿足事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)或更新頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)該說(shuō)，對(duì)位圖索引的表進(jìn)行更新根本沒(méi)有一點(diǎn)效率。
2)位圖連接索引(bitmap join index)
位圖連接索引比位圖索引更進(jìn)了一步。這些索引將位圖化的列完全從表數(shù)據(jù)中抽取出來(lái)，并將其存儲(chǔ)在索引中。其假定條件是這些列集合必須一起查詢。同樣的，這也是為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)而設(shè)計(jì)的。除了在句法***有一個(gè)WHERE子句之外，位圖連接索引的創(chuàng)建指令就像創(chuàng)建位圖索引的CREATEBITMAPINDEX一樣。
3)壓縮索引
壓縮索引實(shí)際是標(biāo)準(zhǔn)b-tree索引的一個(gè)選項(xiàng)。壓縮索引的葉節(jié)點(diǎn)更少，所以總的I/O數(shù)量和需要的緩存也更少。這些都意味著Oracle的優(yōu)化器更可能使用這些壓縮索引，而不傾向于使用標(biāo)準(zhǔn)的非壓縮索引。不過(guò)，這些好處也是有代價(jià)的，當(dāng)你對(duì)這些壓縮索引進(jìn)行存取操作時(shí)，要消耗更多的CPU來(lái)進(jìn)行解壓縮。而且，當(dāng)你閱讀關(guān)于優(yōu)化器如何使用這些索引，又是如何選擇合適的壓縮級(jí)別的資料時(shí)，就開(kāi)始變得晦澀了。不同的用戶不同的設(shè)置從壓縮索引中得到的好處也可能會(huì)有所不同。
4)降序索引(descending index)
這是基于函數(shù)索引的一種特殊類型。降序索引可以顯著優(yōu)化ORDER BY x, y, z DESC子句查詢的。
5)分區(qū)索引(partitioned index)
如果你的數(shù)據(jù)庫(kù)中有一個(gè)分區(qū)表，你就有機(jī)會(huì)體驗(yàn)幾種新的索引類型，從貫穿所有分區(qū)的全局分區(qū)索引(global)和集中于各個(gè)單獨(dú)分區(qū)的本地分區(qū)索引(local)。這里不再進(jìn)行贅述，想知道細(xì)節(jié)問(wèn)題可以查詢相關(guān)文獻(xiàn)。
6)索引組織表(index organized table，IOT)
這是在Oracle9i中引進(jìn)的一種新類型表。Oracle會(huì)將級(jí)聯(lián)索引及其擴(kuò)展類型的索引用于表中所有的列。當(dāng)所有數(shù)據(jù)都載入到索引結(jié)構(gòu)之后，表就成多余的了，你盡可以將表本身刪除掉。這就是索引組織表。
7)簇索引(cluster index)
基本上，簇索引就是將多個(gè)表的相同列放在一起，而對(duì)該列使用用一個(gè)簇索引。這種索引在實(shí)際應(yīng)用中比較少，因?yàn)檫€有各種有待解決的性能問(wèn)題存在。
8)域索引(domain index)
當(dāng)我們創(chuàng)建為用戶自定義數(shù)據(jù)類型(datatype)創(chuàng)建用戶自定義索引類型(indextype)時(shí)就要使用域索引。
9)隱藏索引(invisible index)
這是Oracle11g中推出的新特性。其創(chuàng)建過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)索引一樣，但創(chuàng)建后對(duì)于基于代價(jià)的優(yōu)化器(CBO)是不可見(jiàn)的。這可以讓你對(duì)性能進(jìn)行大型測(cè)試查詢，而不會(huì)影響現(xiàn)有的正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。
10)虛擬索引(virtual index)
這是為測(cè)試人員和開(kāi)發(fā)人員準(zhǔn)備的又一個(gè)工具。虛擬索引(不分配段空間)可以讓你在不需要實(shí)際創(chuàng)建索引的情況下，測(cè)試新索引及其對(duì)查詢計(jì)劃的影響。對(duì)于GB級(jí)的表來(lái)說(shuō)，構(gòu)建索引非常耗費(fèi)資源而且還要占用大量時(shí)間。
11)其他的索引類型
Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)還提供了很多其他類型的索引，例如用來(lái)為字符型大型二進(jìn)制對(duì)象(CLOB)或其他大型文本數(shù)據(jù)構(gòu)建索引的OracleTEXT，OracleSpatial等。有興趣的讀者可以自己查找相關(guān)資料了解。
都是為了優(yōu)化器
如果你曾經(jīng)廣泛接觸過(guò)MySQL和其他的數(shù)據(jù)庫(kù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)甲骨文雖然是全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商，但它們的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)用起來(lái)其實(shí)并不是很方便。提到優(yōu)化器這個(gè)問(wèn)題可能有點(diǎn)離題了，不過(guò)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)最基本的食料就是優(yōu)化器了，這的確是種挺特別的調(diào)料，而且變得越來(lái)越美味了。市面上有很多以O(shè)racle基于代價(jià)的優(yōu)化器(CostBasedOptimizer，CBO)為主題內(nèi)容的書(shū)籍，專門(mén)介紹分析表和索引的技巧和策略。
對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)，除了需要一直更新你的統(tǒng)計(jì)信息之外，你可能還需要不斷測(cè)試新的查詢。使用解析計(jì)劃?rùn)C(jī)制，并進(jìn)行優(yōu)化以便減少總I/O量以及排序和合并數(shù)據(jù)的計(jì)算量，只有這樣你才能獲得更好的性能表現(xiàn)。
總結(jié)
上文主要講述了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)索引的基本知識(shí)，對(duì)剛剛?cè)腴T(mén)的初學(xué)者是很好的學(xué)習(xí)資料。雖然Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的索引世界有點(diǎn)嚇人，不過(guò)實(shí)際上你平常經(jīng)常使用的索引就只有那么一些。而且，不管唱反調(diào)的人怎樣詆毀，Oracle的優(yōu)化器都已經(jīng)設(shè)計(jì)相當(dāng)出色;總體而言，Oracle很擅長(zhǎng)于讓你的數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行地更有效率。雖然這并不意味著你不需要對(duì)自己的SQL進(jìn)行調(diào)優(yōu)，不過(guò)，如果你一直保持著***的統(tǒng)計(jì)信息，并讓Oracle為你整理出你所需要的最小數(shù)據(jù)集的話，它能夠以極快的速度滿足你的需要。
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