Oracle數(shù)據(jù)庫索引
導(dǎo)讀：數(shù)據(jù)庫在當(dāng)代社會中的地位是越來越高，干什么都似乎離不開數(shù)據(jù)庫，所以，掌握好數(shù)據(jù)庫是在社會中立足的條件。如果你在數(shù)據(jù)庫方面是一個新手，又或者你對Oracle數(shù)據(jù)庫不是很熟悉，那你可能會發(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很艱澀。不過，只要你對于能滿足數(shù)據(jù)庫管理員日常管理相關(guān)的選項稍加注意，其實要入手還是很容易的。
1)b-tree索引
Oracle數(shù)據(jù)庫中最常見的索引類型是b-tree索引，也就是B-樹索引，以其同名的計算科學(xué)結(jié)構(gòu)命名。每當(dāng)你發(fā)布基本的沒有經(jīng)過進(jìn)一步修改的CREATEINDEX語句時，就是在創(chuàng)建b-tree索引。這里不打算對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@些索引存儲你創(chuàng)建的索引所在的列值以及用來查找自身行的指向?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，其中一個查詢各個節(jié)點和索引的葉節(jié)點，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選擇執(zhí)行全表掃描而不執(zhí)行索引查找的原因了，因為全表掃描執(zhí)行起來實際上可能會更快一些。還要注意的是，如果你的索引是創(chuàng)建在多個列上的話，那么***列(leadingcolumn)非常重要。假設(shè)你有一個多列索引(也稱為級聯(lián)索引)，索引列的排列順序是c列到d列，你可以對使用該索引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
如果在搜索時你讀取很多行，或者你的索引選擇性不大，又或者你在級聯(lián)索引中使用了***列以外的列，Oracle數(shù)據(jù)庫有時候會選擇不使用索引。那么如果你想要執(zhí)行一個大小寫不敏感的搜索呢?像下面的指令：WHEREUPPER(first_name)= "JOHN"。
這也不會使用first_name字段上的索引。為什么?因為Oracle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，很多時候Oracle創(chuàng)建基于函數(shù)的索引就是為了這個目的。
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。可能這不是一個很好的例子，不過關(guān)鍵的一點是擁有很多唯一值，但其關(guān)鍵字的前面一部分變化不大。因為Oracle會在將REVERSE關(guān)鍵字指定給b-tree前把REVERSE字符串簡化，所以使用反轉(zhuǎn)關(guān)鍵字索引可能是***的。這樣的一個索引可能更平衡、有用，搜索起來更快。
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。不過請注意，你***全面閱讀過相關(guān)的說明文檔后再使用這些索引，因為它們各自都有各自特定的適用范圍。
1)位圖索引(bitmap index)
假設(shè)數(shù)據(jù)庫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?你可能會考慮對其使用位圖索引。因為位圖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)你對表中值相宜度較小的多個不同的列都使用位圖索引，這樣位圖索引才有用，因為你可以一起使用這些索引才能對列產(chǎn)生更大的選擇性，否則你還是需要對這些列進(jìn)行一次全表掃描。例如，對于性別列，其索引只能有兩個唯一值，那么用這個索引對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)倉庫而設(shè)計的，所以其假定條件是數(shù)據(jù)不會發(fā)生很大的改變。這些索引不能用來滿足事務(wù)數(shù)據(jù)庫或更新頻繁的數(shù)據(jù)庫。應(yīng)該說，對位圖索引的表進(jìn)行更新根本沒有一點效率。
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，并將其存儲在索引中。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)倉庫數(shù)據(jù)庫而設(shè)計的。除了在句法***有一個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
壓縮索引實際是標(biāo)準(zhǔn)b-tree索引的一個選項。壓縮索引的葉節(jié)點更少，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，這些好處也是有代價的，當(dāng)你對這些壓縮索引進(jìn)行存取操作時，要消耗更多的CPU來進(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別的資料時，就開始變得晦澀了。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)庫中有一個分區(qū)表，你就有機(jī)會體驗幾種新的索引類型，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會將級聯(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，簇索引就是將多個表的相同列放在一起，而對該列使用用一個簇索引。這種索引在實際應(yīng)用中比較少，因為還有各種有待解決的性能問題存在。
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)建過程和標(biāo)準(zhǔn)索引一樣，但創(chuàng)建后對于基于代價的優(yōu)化器(CBO)是不可見的。這可以讓你對性能進(jìn)行大型測試查詢，而不會影響現(xiàn)有的正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。
10)虛擬索引(virtual index)
這是為測試人員和開發(fā)人員準(zhǔn)備的又一個工具。虛擬索引(不分配段空間)可以讓你在不需要實際創(chuàng)建索引的情況下，測試新索引及其對查詢計劃的影響。對于GB級的表來說，構(gòu)建索引非常耗費(fèi)資源而且還要占用大量時間。
11)其他的索引類型
Oracle數(shù)據(jù)庫還提供了很多其他類型的索引，例如用來為字符型大型二進(jìn)制對象(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MySQL和其他的數(shù)據(jù)庫，你會發(fā)現(xiàn)甲骨文雖然是全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商，但它們的數(shù)據(jù)庫對于用戶來說用起來其實并不是很方便。提到優(yōu)化器這個問題可能有點離題了，不過Oracle數(shù)據(jù)庫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，而且變得越來越美味了。市面上有很多以O(shè)racle基于代價的優(yōu)化器(CostBasedOptimizer，CBO)為主題內(nèi)容的書籍，專門介紹分析表和索引的技巧和策略。
對于數(shù)據(jù)庫，除了需要一直更新你的統(tǒng)計信息之外，你可能還需要不斷測試新的查詢。使用解析計劃機(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)庫索引的基本知識，對剛剛?cè)腴T的初學(xué)者是很好的學(xué)習(xí)資料。雖然Oracle數(shù)據(jù)庫的索引世界有點嚇人，不過實際上你平常經(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)計相當(dāng)出色;總體而言，Oracle很擅長于讓你的數(shù)據(jù)庫運(yùn)行地更有效率。雖然這并不意味著你不需要對自己的SQL進(jìn)行調(diào)優(yōu)，不過，如果你一直保持著***的統(tǒng)計信息，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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