《Oracle编程艺术》学习笔记(39)-索引分区

对索引进行分区有两种方法：
1) 随表对索引完成相应的分区：这也称为局部分区索引（locally partitioned index）。
每个表分区都有一个索引分区，而且只索引该表分区。一个给定索引分区中的所有条目都指向一个表分区，表分区中的所有行都表示在一个索引分区中。
2)按区间对索引分区：这也称为全局分区索引（globally partitioned index）。
索引按区间分区或者按散列(10g之后)分区，一个索引分区可能指向任何（和所有）表分区。
由于全局索引只按区间或散列分区，如果希望有一个列表或组合分区索引，就必须使用局部索引。而局部索引会使用底层表相同的机制分区。

局部分区索引
使用LOCAL关键字创建局部分区索引。
局部分区索引使用和基表相同的分区来保存索引。
如果使用一个局部索引来保证惟一性约束（PRIMARY KEY或者UNIQUE），那么分区键必须包括在约束本身中。

tony@ORA11GR2> create table t (x int, y int, data varchar2(32))
  2  partition by range (x) (
  3    partition part_1 values less than (2) tablespace ts1,
  4    partition part_2 values less than (3) tablespace ts2
  5  );
Table created.

tony@ORA11GR2> create index t_idx_local on t (x, y) local;
Index created.

tony@ORA11GR2> alter table t add (primary key (x));
Table altered.

tony@ORA11GR2> select segment_name,segment_type,partition_name,tablespace_name
  2  from user_segments order by segment_name;

SEGMENT_NAME         SEGMENT_TYPE    PARTITION_ TABLESPACE
-------------------- --------------- ---------- ----------
T                    TABLE PARTITION PART_1     TS1
T                    TABLE PARTITION PART_2     TS2
T_IDX_LOCAL          INDEX PARTITION PART_1     TS1
T_IDX_LOCAL          INDEX PARTITION PART_2     TS2
...


tony@ORA11GR2> drop index t_idx_local;
drop index t_idx_local
           *
ERROR at line 1:
ORA-02429: cannot drop index used for enforcement of unique/primary key

需要注意，如果分区中有数据，对分区进行的合并/拆分操作会导致局部分区索引不可用。
可以操作之后重建索引，也可以在操作时使用update indexes子句。

tony@ORA11GR2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME      PARTITION_ STATUS
--------------- ---------- ----------------
T_IDX_LOCAL     PART_2     USABLE
T_IDX_LOCAL     PART_1     USABLE

tony@ORA11GR2> alter table t merge partitions part_1, part_2
  2  into partition part_2 tablespace ts2;
Table altered.

tony@ORA11GR2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME      PARTITION_ STATUS
--------------- ---------- ----------------
T_IDX_LOCAL     PART_2     UNUSABLE

tony@ORA11GR2> alter index t_idx_local rebuild partition part_2;
Index altered.

tony@ORA11GR2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME      PARTITION_ STATUS
--------------- ---------- ----------------
T_IDX_LOCAL     PART_2     USABLE

tony@ORA11GR2> alter table t split partition part_2 at (2)
  2  into (partition part_1 tablespace ts1, partition part_2 tablespace ts2)
  3  update indexes;
Table altered.

tony@ORA11GR2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME      PARTITION_ STATUS
--------------- ---------- ----------------
T_IDX_LOCAL     PART_1     USABLE
T_IDX_LOCAL     PART_2     USABLE

全局分区索引
使用GLOBAL关键字创建全局分区索引。
全局索引的索引键必须从该索引的分区键开始，即不论用什么属性对索引分区，这些属性都必须是索引键的前几列。

tony@ORA11GR2> create table orders (order_date date, order# int, data varchar2(32))
  2  partition by range (order_date) (
  3    partition part_1 values less than (to_date('2011/01/01','yyyy/mm/dd')) tablespace ts1,
  4    partition part_2 values less than (maxvalue) tablespace ts2
  5  );
Table created.

tony@ORA11GR2> create index orders_idx on orders (order#) global
  2  partition by range (order#) (
  3    partition part_idx_1 values less than (1000) tablespace ts1,
  4    partition part_idx_2 values less than (2000) tablespace ts2,
  5    partition part_idx_3 values less than (maxvalue) tablespace ts3
  6  );
Index created.

tony@ORA11GR2> alter table orders add constraint
  2  orders_pk primary key (order#);
Table altered.

Oracle会使用orders_idx来保证主键。

tony@ORA11GR2> drop index orders_idx;
drop index orders_idx
           *
ERROR at line 1:
ORA-02429: cannot drop index used for enforcement of unique/primary key

如果分区中有数据，增加，删除，合并，拆分分区会导致全局索引不可用。
可以操作之后重建索引，也可以在操作时使用update global indexes子句。

tony@ORA11GR2> alter table orders drop partition part_1
  2  update global indexes;
Table altered.

tony@ORA11GR2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME      PARTITION_ STATUS
--------------- ---------- ----------------
ORDERS_IDX      PART_IDX_1 USABLE
ORDERS_IDX      PART_IDX_2 USABLE
ORDERS_IDX      PART_IDX_3 USABLE

滑动窗口和全局索引
在许多实现中，会随着时间的推移向数据仓库中增加数据，而最旧的数据会老化。
在很多时候，这个数据会按一个日期属性进行区间分区，所以最旧的数据多存储在一个分区中，新加载的数据很可能都存储在一个新分区中。
每次的加载过程涉及：
1)去除老数据：最旧的分区要么被删除，要么与一个空表交换（将最旧的分区变为一个表），从而允许对旧数据进行归档。
2)加载新数据并建立索引：将新数据加载到一个“工作”表中，建立索引并进行验证。
3)关联新数据：将数据所在的表会与分区表中的一个空分区交换，将表中的这些新加载的数据变成分区表中的一个分区。
下面模拟这个过程,建立ORDERS分区表,由2个分区,分别包含2009,2010年的数据,
ORDERS分区表上建立2个索引,一个是全局索引的,一个是局部分区索引。

tony@MYTEST2> create table orders (order_ts date, order# int, data varchar2(32))
  2  partition by range (order_ts) (
  3    partition part_2009 values less than (to_date('2010/01/01','yyyy/mm/dd')),
  4    partition part_2010 values less than (to_date('2011/01/01','yyyy/mm/dd'))
  5  );
Table created.

tony@MYTEST2> create index orders_idx_ts_local on orders (order_ts) local;
Index created.

tony@MYTEST2> create index orders_idx_id_global on orders (order#) global;
Index created.

tony@MYTEST2> insert into orders
  2    select to_date('2009/01/01','yyyy/mm/dd')+rownum, 20090000+rownum, null
  3    from dual connect by level < 365;
364 rows created.

tony@MYTEST2> insert into orders
  2    select to_date('2010/01/01','yyyy/mm/dd')+rownum, 20100000+rownum, null
  3    from dual connect by level < 365;
364 rows created.

现在正处于年末，我们想删除最旧的财政年度数据，并将其归档。
我们交换分区和表格，使分区变成一个满表，而将空表变成一个分区。这是一个简单的数据字典更新，瞬时就会完成，而不会发生大量的I/O。
然后将空的分区删除，将表格归档。

tony@MYTEST2> create table orders_2009 (order_ts date, order# int, data varchar2(32));
Table created.

tony@MYTEST2> create index orders_2009_idx_ts on orders_2009 (order_ts);
Index created.

tony@MYTEST2> alter table orders exchange partition part_2009
  2  with table orders_2009
  3  including indexes
  4  without validation;
Table altered.

tony@MYTEST2> select * from orders partition(part_2009);
no rows selected

tony@MYTEST2> select count(*) from orders_2009;
  COUNT(*)
----------
       364

tony@MYTEST2> alter table orders drop partition part_2009;
Table altered.

接下来“滑入”（即增加）新数据。
创建空的分区，将它和满表交换，这个操作也会很快完成。

tony@MYTEST2> create table orders_2011 (order_ts date, order# int, data varchar2(32));
Table created.

tony@MYTEST2> insert into orders_2011
  2    select to_date('2011/01/01','yyyy/mm/dd')+rownum, 20110000+rownum, null
  3    from dual connect by level < 365;
364 rows created.

tony@MYTEST2> create index orders_2011_idx_ts on orders_2011 (order_ts);
Index created.

tony@MYTEST2> alter table orders
  2  add partition part_2011 values less than (to_date('2012/01/01','yyyy/mm/dd'));
Table altered.

tony@MYTEST2> alter table orders exchange partition part_2011
  2  with table orders_2011
  3  including indexes
  4  without validation;
Table altered.

tony@MYTEST2> select count(*) from orders partition (part_2011);
  COUNT(*)
----------
       364

不过这个操作完成以后，全局索引是无效的。必须重建这个索引。

tony@MYTEST2> select index_name, status from user_indexes
  2  where table_name = 'ORDERS';
INDEX_NAME                     STATUS
------------------------------ --------
ORDERS_IDX_ID_GLOBAL           UNUSABLE
ORDERS_IDX_TS_LOCAL            N/A

tony@MYTEST2> select index_name, partition_name, status from user_ind_partitions;
INDEX_NAME                     PARTITION_ STATUS
------------------------------ ---------- --------
ORDERS_IDX_TS_LOCAL            PART_2010  USABLE
ORDERS_IDX_TS_LOCAL            PART_2011  USABLE

tony@MYTEST2> alter index orders_idx_id_global rebuild;
Index altered.

到此为止滑动窗口过程几乎不会带来任何停机时间，但是在我们重建全局索引时，需要相当长的时间才能完成。
可以在分区操作时使用UPDATE GLOBAL INEXES 子句来维护全局索引，对于需要提供数据连续访问的系统来说是很有用的。
通过牺牲分区操作的速度，可以换取100%的数据可用性（尽管分区操作的总体响应时间会更慢）。
如果数据仓库不允许有停机时间，而且必须支持数据的滑入滑出等数据仓库技术，这个特性就非常合适。