数据库索引的概念及创建

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索引的概念及创建

    学习一下索引。索引应该是Oracle的初级内容中比较重要的一部分。因为是否创建索引，对SQL的查询效率会有比较大的影响。当然对于何种索引，索引如何工作的原理，基本上只需要了解就可以了，不需要太过于深入，除非以后要做专门的SQL调优，否则一般的情况下很少会需要设置索引类型的情况。

什么是索引：

    索引是一种与表有关的数据库结构，是建立在表的一列或多个列上的辅助对象。使用索引可以有一下好处：
    1、加快查询速度；
    2、减少I/O操作
    3、消除磁盘排序

索引的创建格式：

    CREATE UNIUQE | BITMAP INDEX .
    ON .
    ( | ASC | DESC,
     | ASC | DESC,...)
    TABLESPACE
    STORAGE
    LOGGING | NOLOGGING
    COMPUTE STATISTICS
    NOCOMPRESS | COMPRESS
    NOSORT | REVERSE
    PARTITION | GLOBAL PARTITION

    UNIQUE | BITMAP：指定UNIQUE为唯一值索引，BITMAP为位图索引，省略为B-Tree索引。
    | ASC | DESC：可以对多列进行联合索引，当为expression时即“基于函数的索引”
    TABLESPACE：指定存放索引的表空间(索引和原表不在一个表空间时效率更高)
    STORAGE：可进一步设置表空间的存储参数
    LOGGING | NOLOGGING：是否对索引产生重做日志(对大表尽量使用NOLOGGING来减少占用空间并提高效率)
    COMPUTE STATISTICS：创建新索引时收集统计信息
    NOCOMPRESS | COMPRESS：是否使用“键压缩”(使用键压缩可以删除一个键列中出现的重复值)
    NOSORT | REVERSE：NOSORT表示与表中相同的顺序创建索引，REVERSE表示相反顺序存储索引值
    PARTITION | NOPARTITION：可以在分区表和未分区表上对创建的索引进行分区

    使用USER_IND_COLUMNS查询某个TABLE中的相应字段索引建立情况

    使用DBA_INDEXES/USER_INDEXES查询所有索引的具体设置情况。

    在Oracle中的索引可以分为：B树索引、位图索引、反向键索引、基于函数的索引、簇索引、全局索引、局部索引等，下面逐一讲解：

一、B树索引：

    最常用的索引，各叶子节点中包括的数据有索引列的值和数据表中对应行的ROWID，简单的说，在B树索引中，是通过在索引中保存排过续的索引列值与相对应记录的ROWID来实现快速查询的目的。其逻辑结构如图：

   

    可以保证无论用户要搜索哪个分支的叶子结点，都需要经过相同的索引层次，即都需要相同的I/O次数。

    B树索引的创建示例：

    create index ind_t on t1(id) ;

    注1：索引的针对字段创建的，相同字段不能创建一个以上的索引；

    注2：默认的索引是不唯一的，但是也可以加上unique，表示该索引的字段上没有重复值(定义unique约束时会自动创建)；

    注3：创建主键时，默认在主键上创建了B树索引，因此不能再在主键上创建索引。

二、位图索引：

    有些字段中使用B树索引的效率仍然不高，例如性别的字段中，只有“男、女”两个值，则即便使用了B树索引，在进行检索时也将返回接近一半的记录。

    所以当字段的基数很低时，需要使用位图索引。(“低”的标准是取值数量 < 行数*1%)

   

    位图索引的逻辑结构如上图所示：索引中不再记录rowid和键值，而是将每个值作为一列，用0和1表示该行是否等于该键值(0表示否;1表示是)。其中位图索引的行顺序与原表的行顺序一致，可以在查询数据的过程中对应计算出行的原始物理位置。

    位图索引的创建示例：

    create bitmap index ind_t on t1(type);

    注：位图索引不可能是唯一索引，也不能进行键值压缩。

三、反向键索引：

    考虑这个情况：某一字段的值是1-1000顺序排列，建立B树索引后依旧递增，到后来该B数索引不断在后面增加分支，会形成如下如的不对称树：

   

    反向键索引是一种特殊的B树索引，在存储构造中与B树索引完全相同，但是针对数值时，反向键索引会先反向每个键值的字节，然后对反向后的新数据进行索引。例如输入2008则转换为8002，这样当数值一次增加时，其反向键在大小中的分布仍然是比较平均的。

    反向键索引的创建示例：

    create index ind_t on t1(id) reverse;

    注：键的反转由系统自行完成。对于用户是透明的。

四、基于函数的索引：

    有的时候，需要进行如下查询：select * from t1 where to_char(date,'yyyy')>'2007';

    但是即便在date字段上建立了索引，还是不得不进行全表扫描。在这种情况下，可以使用基于函数的索引。其创建语法如下：

    create index ind_t on t1(to_char(date,'yyyy'));

    注：简单来说，基于函数的索引，就是将查询要用到的表达式作为索引项。

五、全局索引和局部索引：

    这个索引貌似很复杂，其实很简单。总得来说一句话，就是无论怎么分区，都是为了方便管理。

    具体索引和表的关系有三种：

    1、局部分区索引：分区索引和分区表1对1

    2、全局分区索引：分区索引和分区表N对N

    3、全局非分区索引：非分区索引和分区表1对N

    创建示例：

    首先创建一个分区表

    create table student

    (

     stuno number(5),

     sname vrvhar2(10),

     deptno number(5)

    )

    partition by hash (deptno)

    (

     partition part_01 tablespace A1,

     partition part_02 tablespace A2

    );

    创建局部分区索引(1v1)：

    create index ind_t on student(stuno)

    local(

     partition part_01 tablespace A2,

     partition part_02 tablespace A1

    ); --local后面可以不加

    创建全局分区索引(NvN)：

    create index ind_t on student(stuno)

    global partition by range(stuno)

    (

     partition p1 values less than(1000) tablespace A1,

     partition p2 values less than(maxvalue) tablespace A2

    ); --只可以进行range分区

    创建全局非分区索引(1vN)

    create index ind_t on student(stuno) GLOBAL;

    注：全局非分区索引不能是位图索引，但可以是唯一索引。