技术感悟:我对Oracle索引的理解

本文只讲最最平常最最简单的索引 就是以create index ix on tx(a b c);形式创建的索引 而不讲位图索引 反向键索引 倒序索引 基于函数的索引等等 其实呢 只要是基于B树的索引 不管是在Oracle Mysql 还是其它数据库中 原理应当都是一样的

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索引最重要的一个性质应该就是有序 索引中的每一项 是从左到右 从小到大 以严格的顺序排列好的

下面的讨论都以上面的索引ix(a b c)为例

把这棵索引的叶子节点画到纸上 大概是这样的

a a a an

b b b bn

c c c cn

上面这个 ×n的矩阵 每一列代表了一条记录 同时这一列记录 也对应了表里的唯一一条记录 当然 在Oracle里 对于non unique索引 需要补上rowid 才是真正唯一的 上面的索引相当于create unique index ix on tx(a b c rowid); 我们把这个细节忽略掉

把每一列看作一个向量 vi = (ai bi ci)

有序的含义就是

vi vj iff i j;

vi vj这么定义

(ai aj) or (ai = aj and bi bj) or (ai = aj and bi = bj and ci cj)

从这个基本性质 我们可以得到一些其它性质(为了打字方便 ai+k表示a(i+k) 而不是a(i)+k)

) 如果ai ai+ …… ai+k 都是相等的 那么

bi = bi+ = …… = bi+k

) 如果ai ai+ …… ai+k是相等的 而且bi bi+ …… bi+k也是相等的 那么

ci = ci+ = …… ci+k

但是从 ai ai+ …… ai+k相等 我们得不到

ci = ci+ = …… = ci+k这个结论

索引相关的很多问题 都和上面提到的这几个性质有关系

下面来看几个常见的查询:

q ) select * from tx where a = :va and b = :vb;

q ) select * from tx where b = :vb and c = :vc;

q ) select * from tx where a = :va and c = :vc;

q ) select * from tx where a = :va order by b;

q ) select * from tx where a = :va order by b c;

q ) select * from tx where a = :va order by c;

q ) select * from tx where a = :va order by b c desc;

q ) select * from tx where a = :va order by b desc c desc;

q ) select * from tx where a = :va and b = :vb

qa) select * from tx where a = :va and b = :vb

qb) select * from tx where a = :va and c = :vc

qc) select * from tx where a = :va and b = :vb order by c

大家可以考虑一下这些查询各自会以怎样的方式执行 不同查询之间有什么区别?

同样 为什么在索引字段上作了函数运算之后 索引不可用?

考虑下面这个语句:

select * from tx where f(a) = :vfa;

首先 在字段 a上作了函数运算之后 排序的规则是否仍旧一样? a b 与 f(a) f(b)是否等价?

其次 就算f(a)和a的排序规则一样 但是索引块中存的a 但是你传给它的是经过了函数运算的值:vfa 只有oracle知道函数f的反函数inv_f 并在vfa上做inv_f(:vfa)计算之后 才能通过索引的B树结果进行查找

当然 现实中f可能不是显示的 而是隐式的 如传入参数和字段类型不匹配的情况下 Oracle可能在字段上作函数运算 从语句上可能看不出索引字段上被做了函数运算 但Oracle内部已经在字段上运用了函数 这样也会导致索引不可用 这种情况下用hint强制使用索引也是没用的

通过dbms_xplan display_cursor可以或许可以查看到这种隐式类型转换

通过v$sql_bind_metadata应当可以查看到每个绑定变量的类型

通过v$sql_bind_capture这个视图甚至可以看到每个绑定变量具体的值 不要把bind_capture和bind peek搞混哦 而且这里bind_cature也不会每绑定一次变量就capture一次 不然对执行量非常高 绑定频繁的语句 capture以同样频率进行的话 开销可能还是有点大的

上面讲到了索引的有序性 下面来讲讲索引另外一个有趣的性质 其实 我们完全可以把索引看作一张表 这张表包含和主表一样多的记录(如果不考虑null) 只不过每条记录只有主表的部分字段 开个玩笑 我们是不是可以把索引叫做有序视图呢?或者精确一点 有序物化视图:)

那么 我在执行一些查询的时候 如果所有字段都包含在索引中 是不是只要访问索引就可以了呢?

这些字段可以出现在select列表中 where条件中 order by字段中 也可以出现在两个表连接时的连接条件中

那么 根据业务的需求 我们是不是可以设计或调整索引以减少对主表的访问呢?或者 是不是可以适当的调整应用的设计或实现来满足索引呢?

同时 考虑到索引的有序性 是不是可以利用索引来避免排序呢?

当然 我们不能忽略null的存在 如果一条记录在索引中的所有字段上都是null的 那么oracle是不会索引这条记录的 比如如果记录ri的ai bi ci字段都是null的 索引中是找不到这条记录的 这会有什么问题呢?首先表中的记录和索引中的记录从数量上来说就不一样了

考虑一下Oracle会怎样执行下面这个查询:

select count(*) from tx;

这个呢 hint起作用了吗?

select /*+ parallel(tx ) */ count(*) from tx;

大家可以测试一下 怎样把count(*)这个操作并行化 从这里或许可以得到一些Oracle怎么处理hint的提示

最后 讲一下Oracle CBO计算索引访问成本的公式

cost =

blevel +

ceiling(leaf_blocks * effective index selectivity) +

ceiling(clustering_factor * effective table selectivity)

这个公式相信很多地方可以找到(我是从cost base oracle fundamentals这本书里copy出来的) 简单说一下我自己对这个公式的理解

blevel是索引树的高度

leaf_blocks是索引的页子节点的个数

effective index selectivity (eis)怎么算呢?

还是举几个例子

where a = :va and b = :vb c = :vc

这里eis是 (selectivity a) * (selectivity b) * (selectivity c)

where a = :va and c = :vc

这里eis是 selectivity a

where b = :vb and c = :vc

这里eis是

where a = :va and b = :vb and c = :vc

这里eis是 (selectivity a) * (selectivity range b)

就是说按索引字段的顺序 第一个不在where条件中出现的字段 或者第一个做了范围运算的字段 之后出现的字段的selectivity是不能乘到effective index selectivity里去的

简单的说 ceiling(leaf_blocks * effective index selectivity)表示的是Oracle需要访问的索引叶子节点的个数

clustering_factor表示的是按索引的顺序 从头走到尾 需要访问多少次数据块 这里需要考虑到Oracle的一个优化 如果连续n条记录在同一个表块中 那么oracle认为只需要访问一次数据块

那么clustering_factor的值的范围就很容易确定了 cf = table blocks and cf = rows in index

effective table selectivity 这个计算就容易了 把索引中所有字段的selectivity乘起来就可以了

如果查询中还有其它条件 比如 d = :vd and e = :ve 但是d e这些字段又不在索引中 那么在这些列上的过滤条件 需要回表后把这些值取出来才能判断 所以d e这些列的selectivity是不能乘到effective table selectivity里去的

ceiling(clustering_factor * effective table selectivity)表示需要回表的次数

所以上面索引访问的cost就是走某个索引 需要访问的数据块的个数

当然 前面的讨论忽略了index skip scan这种情况 因为本人对index skip scan也不是很明白

什么情况下会走skip scan?

select * from tx where a = :va and c = :vc 是不是会在c这个字段上也作一个skip scan呢?

lishixinzhi/Article/program/Oracle/201311/16730

Oracle 索引的一个小问题

你这个是联合索引，a2索引本身

它是当你有前导列时，条件中只有前导列这个条件时也会用到组合索引，不用两个列作为条件。

比如

(A,B)建了组合索引

当WHERE A='sf'时会用到索引的

而WHERE B='sd'是不会用到组合索引的。

如果联合索引中的多个字段都在where谓词中出现了，则联合索引效率比单列索引高，因为通过多个条件可以从索引中过滤得到更少的记录条数，也就减少了需要回表扫描的次数，甚至可以直接在联合索引中得到所查的所有结果，则不再需要回表。

Oracle使用(九)_表的创建/约束/索引

表创建标准语法:

CREATE TABLE [schema.]table

(column datatype [DEFAULT expr] , …);

--设计要求：建立一张用来存储学生信息的表，表中的字段包含了学生的学号、姓名、年龄、入学日期、年级、班级、email等信息，

--并且为grade指定了默认值为1，如果在插入数据时不指定grade得值，就代表是一年级的学生

--DML是不需要commit的，隐式事务

create table student

(

stu_id number(10),

name varchar2(20),

age number(2),

hiredate date,

grade varchar2(10) default 1,

classes varchar2(10),

email varchar2(50)

);

-- 注意日期格式要转换，不能是字符串，varchar2类型要用引号，否则出现类型匹配

--DML 需要收到commit

insert into student values(20211114,'zhangsan',22,to_date('2021-11-14','YYYY-MM-DD'),'2','1',' 123@qq.com ');

insert into student(stu_id,name,age,hiredate,classes,email) values(20211114,'zhangsan',22,to_date('2021-11-14','YYYY-MM-DD'),'1',' 1234@qq.com ');

select * from student;

-- 给表添加列，添加新列时不允许为not null,因为与旧值不兼容

alter table student add address varchar(100);

-- 删除列

alter table student drop column address;

--修改列

alter table student modify(email varchar2(100));

正规表设计使用power disinger

--表的重命名

rename student to stu;

-- 表删除

drop table stu;

**

在删除表的时候，经常会遇到多个表关联的情况(外键)，多个表关联的时候不能随意删除，使用如下三种方式:

2.表的约束（constraint）

约束:创建表时，指定的插入数据的一些规则

约束是在表上强制执行的数据校验规则

Oracle 支持下面五类完整性约束:

1). NOT NULL 非空约束 ---- 插入数据时列值不能空

2). UNIQUE Key 唯一键约束 ----限定列唯一标识，唯一键的列一般被用作索引

3). PRIMARY KEY 主键约束 ----唯一且非空，一张表最好有主键，唯一标识一行记录

4). FOREIGN KEY 外键约束---多个表间的关联关系，一个表中的列值，依赖另一张表某主键或者唯一键

-- 插入部门编号为50的，部门表并没有编号为50的，报错

insert into emp(empno,ename,deptno) values(9999,'hehe',50);

5). CHECK 自定义检查约束---根据用户需求去限定某些列的值，使用check约束

-- 添加主键约束/not null约束/check约束/唯一键约束

create table student

(

stu_id number(10) primary key,

name varchar2(20) not null,

age number(3) check(age0 and age126),

hiredate date,

grade varchar2(10) default 1,

classes varchar2(10),

email varchar2(50) unique,

deptno number(2),

);

-- 添加外键约束

create table stu

(

stu_id number(10) primary key,

name varchar2(20) not null,

age number(3) check(age0 and age126),

hiredate date,

grade varchar2(10) default 1,

classes varchar2(10),

email varchar2(50) unique,

deptno number(2),

FOREIGN KEY(deptno) references dept(deptno)

);

-- 创建表时没添加外键约束 也可以修改 其中fk_0001为外键名称

alter table student add constraint fk_0001 foreign key(deptno) references dept(deptno);

索引创建有两种方式:

组合索引：多个列组成的索引

--索引：加快数据剪碎

create index i_ename on emp(ename);

--当创建某个字段索引后，查询某个字段会自动使用到索引

select * from emp where ename = 'SMITH';

--删除索引 索引名称也是唯一的

drop index i_ename;

一些概念：

回表：

覆盖索引

组合索引

最左匹配

oracle为什么产生很多垃圾表，怎样避免

使用oracle10g的朋友可能会发现以前删除的表在数据库中出现了很多垃圾表，如：BINjR8PK5HhrrgMK8KmgQ9nw==之类的表无法删除无法用delete 删除,一般不影响正常使用，但是有以下情况使我们必须删除它

1,这些表占用空间

2,如果使用Middlegen-Hibernate-r5的朋友会发现一些问题，不你象以前用oracle9时那么顺的生成hibernate配置文件,原因就在这里将它删除就没有问题了．

3,其它情况

BINjR8PK5HhrrgMK8KmgQ9nw==之类的表这个是10g 的新特性。

Drop Table 后，没有真正的删除表，而是在“垃圾站”中了。可以通过：

SQL SHOW RECYCLEBIN

看到。如果要彻底删除，使用：

SQL PURGE TABLE "BINjR8PK5HhrrgMK8KmgQ9nw==";

删除这一个或

SQL PURGE RECYCLEBIN;

删除全部。

文章名称：oracle如何避免回表 mysql如何避免回表
文章网址：http://ybzwz.com/article/hpoood.html