2.4 位图索引
位图索引主要用于决策支持系统或静态数据,不支持行级锁定。位图索引最好用于低cardinality列(即列的唯一值除以行数为一个很小的值,接近零),例如又一个“性别”列,列值有“Male”,“Female”,“Null”等3种,但一共有300万条记录,那么3/3000000约等于0,这种情况下最适合用位图索引。
位图索引可以是简单的(单列)也可以是连接的(多列),但在实践中绝大多数是简单的。在这些列上多位图索引可以与AND或OR操作符结合使用。位图索引使用位图作为键值,对于表中的每一数据行位图包含了TRUE(1)、FALSE(0)、或NULL值。位图索引的位图存放在B-Tree结构的页节点中。B-Tree结构使查找位图非常方便和快速。另外,位图以一种压缩格式存放,因此占用的磁盘空间比B-Tree索引要小得多。
如果搜索where gender=’Male’,要统计性别是”Male”的列行数的话,Oracle很快就能从位图中找到共3行即第1,9,10行是符合条件的;如果要搜索where gender=’Male’ or gender=’Female’的列的行数的话,也很容易从位图中找到共8行即1,2,3,4,7,8,9,10行是符合条件的。如果要搜索表的值的话,那么Oracle会用内部的转换函数将位图中的相关信息转换成rowid来访问数据块。
2.5 函数索引
基于函数的索引也是8i以来的新产物,它有索引计算列的能力,它易于使用并且提供计算好的值,在不修改应用程序的逻辑上提高了查询性能。使用基于函数的索引有几个先决条件:
(1)必须拥有QUERY REWRITE(本模式下)或GLOBAL QUERY REWRITE(其他模式下)权限。
(2)必须使用基于成本的优化器,基于规则的优化器将被忽略。
(3)必须设置以下两个系统参数:
QUERY_REWRITE_ENABLED=TRUE
QUERY_REWRITE_INTEGRITY=TRUSTED
可以通过alter system set,alter session set在系统级或线程级设置,也可以通过在init.ora添加实现。这里举一个基于函数的索引的例子:
SQL>createindextest.ind_funontest.testindex(upper(a));
索引已创建。
SQL>insertintotestindexvalues('a',2);
已创建1行。
SQL>commit;
提交完成。
SQL>select/**//*+ RULE*/*FROMtest.testindexwhereupper(a)='A';
A B
------------a2 ExecutionPlan----------------------------------------------------------0SELECTSTATEMENT Optimizer=HINT:RULE10TABLEACCESS (FULL)OF'TESTINDEX' (优化器选择了全表扫描)
--------------------------------------------------------------------SQL>select*FROMtest.testindexwhereupper(a)='A';
A B
------------a2 ExecutionPlan----------------------------------------------------------0SELECTSTATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=2Card=1Bytes=5)
10TABLEACCESS (BYINDEXROWID)OF'TESTINDEX'(Cost=2Card=1Bytes=5)
21INDEX(RANGE SCAN)OF'IND_FUN'(NON-UNIQUE) (Cost=1Car
d=1)(使用了ind_fun索引)
3 各种索引的创建方法
(1)*Tree索引。
Create index indexname on tablename(columnname[columnname...])
(2)反向索引。
Create index indexname on tablename(columnname[columnname...]) reverse
(3)降序索引。
Create index indexname on tablename(columnname DESC[columnname...])
(4)位图索引。
Create BITMAP index indexname on tablename(columnname[columnname...])
(5)函数索引。
Create index indexname on tablename(functionname(columnname))
注意:创建索引后分析要索引才能起作用。
analyze index indexname compute statistics;
4 各种索引使用场合及建议(1)B*Tree索引。
常规索引,多用于oltp系统,快速定位行,应建立于高cardinality列(即列的唯一值除以行数为一个很大的值,存在很少的相同值)。
(2)反向索引。
B*Tree的衍生产物,应用于特殊场合,在ops环境加序列增加的列上建立,不适合做区域扫描。
(3)降序索引。
B*Tree的衍生产物,应用于有降序排列的搜索语句中,索引中储存了降序排列的索引码,提供了快速的降序搜索。
(4)位图索引。
位图方式管理的索引,适用于OLAP(在线分析)和DSS(决策处理)系统,应建立于低cardinality列,适合集中读取,不适合插入和修改,提供比B*Tree索引更节省的空间。
(5)函数索引。
B*Tree的衍生产物,应用于查询语句条件列上包含函数的情况,索引中储存了经过函数计算的索引码值。可以在不修改应用程序的基础上能提高查询效率。
5 附表(索引什么时候不工作)
首先要声明两个知识点:
(1)RBO&CBO。
Oracle有两种执行优化器,一种是RBO(Rule Based Optimizer)基于规则的优化器,这种优化器是基于sql语句写法选择执行路径的;另一种是CBO(Cost Based Optimizer)基于规则的优化器,这种优化器是Oracle根据统计分析信息来选择执行路径,如果表和索引没有进行分析,Oracle将会使用RBO代替CBO;如果表和索引很久未分析,CBO也有可能选择错误执行路径,不过CBO是Oracle发展的方向,自8i版本来已经逐渐取代RBO.
(2)AUTOTRACE。
要看索引是否被使用我们要借助Oracle的一个叫做AUTOTRACE功能,它显示了sql语句的执行路径,我们能看到Oracle内部是怎么执行sql的,这是一个非常好的辅助工具,在sql调优里广泛被运用。我们来看一下怎么运用AUTOTRACE:
① 由于AUTOTRACE自动为用户指定了Execution Plan,因此该用户使用AUTOTRACE前必须已经建立了PLAN_TABLE。如果没有的话,请运行utlxplan.sql脚本(它在$ORACLE_HOME/rdbms/admin目录中)。
② AUTOTRACE可以通过运行plustrce.sql脚本(它在$ORACLE_HOME/sqlplus/admin目录中)来设置,用sys用户登陆然后运行plustrce.sql后会建立一个PLUSTRACE角色,然后给相关用户授予PLUSTRACE角色,然后这些用户就可以使用AUTOTRACE功能了。
③ AUTOTRACE的默认使用方法是set autotrace on,但是这方法不总是适合各种场合,特别当返回行数很多的时候。Set autotrace traceonly提供了只查看统计信息而不查询数据的功能。
SQL>setautotraceon SQL>select*fromtest;
A
----------1 ExecutionPlan----------------------------------------------------------0SELECTSTATEMENT Optimizer=CHOOSE
10TABLEACCESS (FULL)OF'TEST'Statistics----------------------------------------------------------0recursive calls
0db block gets
0consistent gets
0physical reads
0redo size
0bytes sent via SQL*Nettoclient
0bytes received via SQL*Netfromclient
0SQL*Net roundtripsto/fromclient
0sorts (memory)
0sorts (disk)
rows processed
SQL>setautotrace traceonly
SQL>select*fromtest.test;
ExecutionPlan----------------------------------------------------------0SELECTSTATEMENT Optimizer=CHOOSE
10TABLEACCESS (FULL)OF'TEST'
Statistics----------------------------------------------------------0recursive calls
0db block gets
0consistent gets
0physical reads
0redo size
0bytes sent via SQL*Nettoclient
0bytes received via SQL*Netfromclient
0SQL*Net roundtripsto/fromclient
0sorts (memory)
0sorts (disk)
rows processed
Hints是Oracle提供的一个辅助用法,按字面理解就是‘提示’的意思,确实它起得作用也是提示优化器按它所提供的关键字来选择执行路径,特别适用于sql调整的时候。使用方法如下:
{DELETE|INSERT|SELECT|UPDATE} /*+ hint [text] [hint[text]]... */
具体可参考Oracle SQL Reference。有了前面这些知识点,接下来让我们来看一下什么时候索引是不起作用的。以下列出几种情况。