rowid in oracle

本文讨论的是关于oracle从8i开始引进object的概念后的rowid，即扩展（extended）的rowid：

1.       rowid的介绍

先对rowid有个感官认识：

SQL> select ROWID from Bruce_test where rownum<2;

ROWID
------------------ ----------
AAABnlAAFAAAAAPAAA
ROWID的格式如下：

数据对象编号        文件编号        块编号           行编号
OOOOOO             FFF                BBBBBB RRR

我们可以看出，从上面的rowid可以得知：
AAABnl 是数据对象编号
AAF是相关文件编号
AAAAAP是块编号
AAA 是行编号

怎么依据这些编号得到具体的十进制的编码值呢，这是经常遇到的问题。这里需要明白rowid的是基于64位编码的18个字符显示（数据对象编号(6) +文件编号(3) +块编号(6)+       行编号(3)=18位），其中
A-Z <==> 0 - 25 (26)
a-z <==> 26 - 51 (26)
0-9 <==> 52 - 61 (10)
+/ <==> 62 - 63 (2)

共64位，明白这个后，就可以计算出10进制的编码值，计算公式如下：
d * (b ^ p)
其中：b就是基数，这里就是64，p就是从右到左，已0开始的位置数
比如：上面的例子
文件号AAF,具体的计算应该是:
5*(64^0)=5；
0*(64^1)=0；
0*(64^2)=0；
文件号就是0+0+5=5
刚才提到的是rowid的显示方式：基于64位编码的18个字符显示，其实rowid的存储方式是：10 个字节即80位存储，其中数据对象编号需要32 位，相关文件编号需要10 位，块编号需要22，位行编号需要16 位，由此，我们可以得出：
32bit的object number，每个数据库最多有4G个对象
10bit的file number，每个对象最多有1022个文件（2个文件预留）
22bit的block number，每个文件最多有4M个BLOCK
16bit的row number，每个BLOCK最多有64K个ROWS

2.       rowid相关的有用的sql

最简单的基于rowid的显示方式得到的响应的64位编码对应值的sql：
select rowid ,
substr(rowid,1,6) "OBJECT",
substr(rowid,7,3) "FILE",
substr(rowid,10,6) "BLOCK",
substr(rowid,16,3) "ROW"
from TableName;

OWID              OBJECT       FILE   BLOCK        ROW
------------------ ------------ ------ ------------ ------
AAABc4AADAAAGLUAAA AAABc4       AAD    AAAGLU       AAA
AAABc4AADAAAGLUAAB AAABc4       AAD    AAAGLU       AAB
AAABc4AADAAAGLUAAC AAABc4       AAD    AAAGLU       AAC
AAABc4AADAAAGLUAAD AAABc4       AAD    AAAGLU       AAD
AAABc4AADAAAGLUAAE AAABc4       AAD    AAAGLU       AAE

通过dbms_rowid这个包，可以直接的得到具体的rowid包含的信息：
select dbms_rowid.rowid_object(rowid) object_id, dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) file_id,
dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) block_id ,dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) num from bruce_t where rownum<5;

OBJECT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID        NUM
---------- ---------- ---------- ----------
      5944          3      25300          0
      5944          3      25300          1
      5944          3      25300          2
      5944          3      25300          3

一些使用ROWID的函数
ROWIDTOCHAR(rowid) ：将ROWID转换成STRING
CHARTOROWID('rowid_string') ：将STRING转换成ROWID

另外，就是自己写的一些函数：（下面的函数是网友eygle提供）

create or replace function get_rowid

(l_rowid in varchar2)
return varchar2
is
ls_my_rowid     varchar2(200);         
rowid_type     number;         
object_number     number;         
relative_fno     number;         
block_number     number;         
row_number     number;

begin
dbms_rowid.rowid_info(l_rowid,rowid_type,object_number,relative_fno, block_number, row_number);         
ls_my_rowid := 'Object# is      :'||to_char(object_number)||chr(10)||
        'Relative_fno is :'||to_char(relative_fno)||chr(10)||
        'Block number is :'||to_char(block_number)||chr(10)||
        'Row number is   :'||to_char(row_number);
return ls_my_rowid ;
end;        

/

应用上面的函数如下：
SQL> select get_rowid(rowid), name from bruce_t;
GET_ROWID(ROWID)                                                                 NAME

-------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------
Object# is      :5944                                                      BruceLau
Relative_fno is :3                                                              
Block number is :25300                                                          
Row number is   :0                                                              
Object# is      :5944                                                     MabelTang
Relative_fno is :3                                                              
Block number is :25300                                                          
Row number is   :1

ROWID:
    ROWID为该表行的唯一标识，是一个伪列，可以用在SELECT中，但不可以用INSERT, UPDATE来修改该值。
注意：ROWID的表指，普通表，cluster table, partition table, subpartition table, index, index partitions and subpartitions(注意：不包含index-organized tables).
    每个表Oracle都存在一个伪列ROWID，这个伪列可以用SELECT查看，但是不可以用INSERT, UPDATE来修改。你也不可以用DELETE来删除
ROWID列，Oracle使用ROWID列来建立内部索引。你可以引用ROWID的值，但ROWID并不存放在数据库中，你可以创建一个表包含ROWID数据类型，
但Oracle不保证该值是合法的rowids。用户必须确保该rowid值是真实合法的。
UROWID:
    UROWID(可以称为通用ROWID，逻辑ROWID): 表的行地址，表指的是index-organized tables。IOT中物理rowid是可能变化的，另外Oracle要依靠rowid来建立表的索引，所以对IOT表来物理rowid就不行了。Oracle以表的主键为基础引入UROWID，在物理rowid基础上建立了第二个索引。每一个逻辑rowid使用一个第二索引和一个物理推测（IOT中标识块的行）。
    UROWID支持逻辑和物理的rowids，列UROWID类型可以存储各种rowids, 从8.1以后的Oracle才有UROWID类型，它也可以用来保存以前的ROWID类型数据信息。
    更新IOT的主键可能导致ROWID改变，该行的UROWID也会改变。

Oracle使用rowid数据类型存储行地址,rowid可以分成两种，分别适于不同的对像

Physical rowids：存储ordinary table,clustered table,table partition and subpartition,indexe,index partition and subpartition

Logical rowids :存储IOT的行地址

另一种rowid类型叫universal rowed(UROWID),支持上述physical rowid和logical rowed,并且支持非oracle table,即支持所有类型的rowid,但COMPATIBLE必须在8.1或以上.

1.1 ROWID伪列

    每个表在oracle内部都有一个ROWID伪列,它在所有sql中无法显示，不占存储空间;它用于从表中查询行的地址或者在where中进行参照,一个例子如下：

    SELECT ROWID, last_name FROM employees;

    Oracle内部使用保留在ROWID伪列中的值构建索引结构

    再次强调一次,rowid伪列不存储在数据库中,它不是数据库数据,这是从database及table的逻辑结构来说的,事实上,在物理结构上,每行由一个或多个row pieces组成,每个row piece的头部包含了这个piece的address,即rowid.从这个意义上来说，rowid还是占了磁盘空间的.

   我们在创建表时，可以为列指定为rowid数据类型，但oracle并不保证列中的数据是合法的rowid值,必须由应用程序来保证,另外,类型为rowid的列需要6 bytes存储数据

1.2, physical rowids

  

只在行存在，它的物理地址rowid就不会变化,除非export/import,根据rowid可以直接定位到block去fetch数据，所以physical兼具有高稳定(stability)和高性能(performance)的特点.

这里要注意一点,对于clustered table来说,根据它的存储特点,在同一个block中的不同table的行可能具有同一个rowid;而nonclustered table,每一行或初始行片(initial row piece)都有唯一的rowid

要注意rowid的地址固定的特点,在一个block的某一行被delete并commit后，它占据的address可以被其它事务新insert的行重用.

Physical rowid可以是下面任一一种格式:

    1) Extended rowid

        使用表空间相关的数据块地址,8i及以上使用这种格式

      

2) Restricted rowid

   使用数据库范围的数据址地址，oracle 7或更早前的版本使用

1.2.1extened rowid

      扩展行地址是64编码的物理地址,编码字符是A-Z, a-z, 0-9, +,and/.

      由4部分组成OOOOOOFFFBBBBBBRRR (obj#file#block#row#)

     

      OOOOOO -–data object number

       FFF –-表空间相对的数据文件号

       BBBBBB –-块号

       RRR ---行号

       注意不是16进制表示

      SQL> select rowid,name from obj$ where rownum<=10;

ROWID             NAME

------------------ ------------------------------

AAAAASAABAAAAB6ABc ACCESS$

AAAAASAABAAAC1QAAK AGGXMLIMP

AAAAASAABAAAC1QAAL AGGXQIMP

AAAAASAABAAAGiRAAI ALERT_QT

AAAAASAABAAAGiRAAh ALERT_QUE

AAAAASAABAAAGujAAo ALERT_QUE$1

AAAAASAABAAAGujAAp ALERT_QUE$1

AAAAASAABAAAGiRAAf ALERT_QUE_N

AAAAASAABAAAGiRAAe ALERT_QUE_R

AAAAASAABAAAGiRAAG ALERT_TYPE

我们可以使用dbms_rowid从extened rowid中抽取各部分信息，或者将extened rowid转换成restricted rowed,详细的信息参见sys.dbms_rowid的规范

#根据rowid抽块对像编号

SQL> select dbms_rowid.rowid_object('AAAAASAABAAAGiRAAG') obj# from dual;

     OBJ#

----------

       18

#根据rowid抽取表空间相对文件号

SQL> select dbms_rowid.rowid_relative_fno('AAAAASAABAAAGiRAAG') rfile# from dual;

    RFILE#

----------

        1

#根据rowid抽取块号

SQL> select dbms_rowid.ROWID_BLOCK_NUMBER('AAAAASAABAAAGiRAAG') block# from dual;

   BLOCK#

----------

    26769

#根据rowid抽取行号

SQL> select dbms_rowid.rowid_row_number('AAAAASAABAAAGiRAAG') row# from dual;

     ROW#

----------

        6

#将extended rowid转换成为restricted rowid

SQL> select dbms_rowid.rowid_to_restricted('AAAAASAABAAAGiRAAG',0) restricted_rowidfrom dual;

RESTRICTED_ROWID

------------------

00006891.0006.0001

1.2.2restricted rowid

限制地址行号与扩展地址行号编码方式不一样，它在内部使用二进制方式表示,当用select查询时,会转换成varchar2/16进制的混合形式,它的组织方式如下：

BBBBBBBB.RRRR.FFFF (block#.row#.file#)

注意，这里的文件号是绝对文件号,而extended rowid中是相对文件号(相对表空间)

Restricted rowid中不再有object number,因为从绝对文件号可以唯一确定数据块

样例可以参考前面的00006891.0006.0001

    另外请注意,块中的行号是从0开始

除了用dbms_rowid来抽取rowid的不同部分外，也可以用substr

#extended rowid

SQL> SELECT ROWID,

2007-02-01 15:19:28
2         SUBSTR(ROWID,1,6) "OBJECT",
3         SUBSTR(ROWID,7,3) "FIL",
4         SUBSTR(ROWID,10,6) "BLOCK",
5         SUBSTR(ROWID,16,3) "ROW"
6   from obj$ where rownum<=5;

ROWID              OBJECT       FIL    BLOCK        ROW
------------------ ------------ ------ ------------ ------
AAAAASAABAAAAB6AAa AAAAAS       AAB    AAAAB6       AAa
AAAAASAABAAAAB6AAu AAAAAS       AAB    AAAAB6       AAu
AAAAASAABAAAAB6AAF AAAAAS       AAB    AAAAB6       AAF
AAAAASAABAAAAB6AAv AAAAAS       AAB    AAAAB6       AAv
AAAAASAABAAAAB6AAZ AAAAAS       AAB    AAAAB6       AAZ

#restricted rowid
SQL> SELECT ROWID,
2         SUBSTR(ROWID,15,4) "FILE",
3         SUBSTR(ROWID,1,8) "BLOCK",
4         SUBSTR(ROWID,10,4) "ROW"
5   from obj$ where rownum<=5;

ROWID              FILE     BLOCK            ROW
------------------ -------- ---------------- --------
AAAAASAABAAAAB6AAa 6AAa     AAAAASAA         AAAA
AAAAASAABAAAAB6AAu 6AAu     AAAAASAA         AAAA
AAAAASAABAAAAB6AAF 6AAF     AAAAASAA         AAAA
AAAAASAABAAAAB6AAv 6AAv     AAAAASAA         AAAA
AAAAASAABAAAAB6AAZ 6AAZ     AAAAASAA         AAAA

请注意extented rowid与restricted rowid的编码方式不一样，大家不能拿两种不同编码方式的组件作比较,比如AAAAASAABAAAAB6AAa 这行的File#在两种方式下是有不同的值，表示不同的意义,没有可比性.

下面的语句可以查看表的数据分布在几个文件中
SQL> SELECT COUNT(DISTINCT(SUBSTR(ROWID,7,3))) "FILES" FROM BOSSSTATSDATA;

     FILES
----------
        17
#下面验证bossstatsdata的数据确实分布在17个文件中
SQL> select count(file_name) from dba_data_files where TABLESPACE_NAME= (select TABLESPACE_NAME from user_tables where table_name='BOSSSTATSDATA');

COUNT(FILE_NAME)
----------------
              17

总结Rowid的使用场景
1) 构建索引结构, 每个key都有一个rowid指向相应的表行
2) rowid是访问表行的最快的方法
3) rowid可用于观察表数据是怎样组织的
4) rowid是表行的唯一标识符

在任何DML中使用rowid时，应该注意确保相关的行不会改变物理地址(不会被export/import,delete)

1.3 logical rowids
    用于表达IOT行地址的Logical rowid存储在索引的叶子节点中,会随着索引entry的insert在块内或块间移动,所以，它不是基于物理地址而是基于primary key的标识符,所以取名叫logcial rowid
Oracle使用logical rowids来构建IOT的secondary indexes
由于在实际的应用中很少会使用到IOT这种对像，关于logical rowid更详细的描述可以参见<<concepts>>中相关章节
Part IV Oracle Database Application Development
26 Native Datatypes
Overview of ROWID and UROWID Datatypes

1.4 非oracle table中的rowid
在非oracle系统中,不同的系统有不同的rowid格式，并且，不能使用前述标准的rowid到varchar2/16进制的转换方法, 所以，在这种情况下,应用程序可以使用rowid数据类型,不过要使用非标准的转换方法 (最长256bytes的16进制)
非oracle 系统中的rowid也能存储在UROWID数据类型中