25.用索引提高效率

索引是表的一个概念部分,用来提高检索数据的效率。实际上,Oracle使用了一个复杂的自平衡B-tree结构。通常,通过索引查询数据比全表扫描要快。当Oracle找出执行查询和Update语句的最佳路径时,Oracle优化器将使用索引。同样在联结多个表时使用索引也可以提高效率。另一个使用索引的好处是,它提供了主键(primary key)的唯一性验证。
除了那些LONG或LONG RAW数据类型,你可以索引几乎所有的列。通常,在大型表中使用索引特别有效。当然,你也会发现,在扫描小表时,使用索引同样能提高效率。

虽然使用索引能得到查询效率的提高,但是我们也必须注意到它的代价。索引需要空间来存储,也需要定期维护,每当有记录在表中增减或索引列被修改时,索引本身也会被修改。这意味着每条记录的INSERT,DELETE,UPDATE将为此多付出4、5次的磁盘I/O。因为索引需要额外的存储空间和处理,那些不必要的索引反而会使查询反应时间变慢。

译者按:定期的重构索引是有必要的。

ALTER INDEXREBUILD

26.索引的操作

Oracle对索引有两种访问模式。

索引唯一扫描(INDEX UNIQUE SCAN)

大多数情况下,优化器通过WHERE子句访问INDEX.

例如:

表LODGING有两个索引:建立在LODGING列上的唯一性索引LODGING_PK和建立在MANAGER列上的非唯一性索引LODGING$MANAGER.

SELECT *FROM LODGINGWHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;

在内部,上述SQL将被分成两步执行,首先,LODGING_PK索引将通过索引唯一扫描的方式被访问,获得相对应的ROWID,通过ROWID访问表的方式执行下一步检索。

如果被检索返回的列包括在INDEX列中,Oracle将不执行第二步的处理(通过ROWID访问表)。因为检索数据保存在索引中,单单访问索引就可以完全满足查询结果。

下面SQL只需要INDEX UNIQUE SCAN操作。

SELECT LODGINGFROM LODGINGWHERE LODGING = ‘ROSE HILL’;

索引范围查询(INDEX RANGE SCAN)

适用于两种情况:

1.基于一个范围的检索

2.基于非唯一性索引的检索

例1:

SELECT LODGING FROM LODGING WHERE LODGING LIKE ‘M%’;

WHERE子句条件包括一系列值, Oracle将通过索引范围查询的方式查询LODGING_PK . 由于索引范围查询将返回一组值, 它的效率就要比索引唯一扫描低一些。

例2:

SELECT LODGINGFROM LODGINGWHERE MANAGER = ‘BILL GATES’;

这个SQL的执行分两步,LODGING$MANAGER的索引范围查询(得到所有符合条件记录的ROWID)和下一步同过ROWID访问表得到LODGING列的值。由于LODGING$MANAGER是一个非唯一性的索引,数据库不能对它执行索引唯一扫描。

由于SQL返回LODGING列,而它并不存在于LODGING$MANAGER索引中,所以在索引范围查询后会执行一个通过ROWID访问表的操作。

WHERE子句中,如果索引列所对应的值的第一个字符由通配符(WILDCARD)开始,索引将不被采用。在这种情况下,Oracle将使用全表扫描。

SELECT LODGINGFROM LODGINGWHERE MANAGER LIKE‘%HANMAN’;

27.基础表的选择

基础表(Driving Table)是指被最先访问的表(通常以全表扫描的方式被访问)。根据优化器的不同,SQL语句中基础表的选择是不一样的。

如果你使用的是CBO (COST BASED OPTIMIZER),优化器会检查SQL语句中的每个表的物理大小,索引的状态,然后选用花费最低的执行路径。

如果你用RBO (RULE BASED OPTIMIZER),并且所有的连接条件都有索引对应,在这种情况下,基础表就是FROM 子句中列在最后的那个表。blog

举例:

SELECT A.NAME , B.MANAGERFROM WORKER A,LODGING BWHERE A.LODGING = B.LODING;

由于LODGING表的LODING列上有一个索引,而且WORKER表中没有相比较的索引,WORKER表将被作为查询中的基础表。

28.多个平等的索引

当SQL语句的执行路径可以使用分布在多个表上的多个索引时,Oracle会同时使用多个索引并在运行时对它们的记录进行合并, 检索出仅对全部索引有效的记录。

在Oracle选择执行路径时,唯一性索引的等级高于非唯一性索引。然而这个规则只有当WHERE子句中索引列和常量比较才有效。如果索引列和其他表的索引类相比较。这种子句在优化器中的等级是非常低的。

如果不同表中两个想同等级的索引将被引用,FROM子句中表的顺序将决定哪个会被率先使用。FROM子句中最后的表的索引将有最高的优先级。

如果相同表中两个想同等级的索引将被引用,WHERE子句中最先被引用的索引将有最高的优先级。

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引。

SELECT ENAME,FROM EMPWHERE DEPT_NO = 20AND EMP_CAT = ‘A’;

这里,DEPTNO索引将被最先检索,然后同EMP_CAT索引检索出的记录进行合并。执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMPAND-EQUALINDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDXINDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX

29.等式比较和范围比较

当WHERE子句中有索引列,Oracle不能合并它们,Oracle将用范围比较。

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引:

SELECT ENAMEFROM EMPWHERE DEPTNO > 20AND EMP_CAT = ‘A’;

这里只有EMP_CAT索引被用到,然后所有的记录将逐条与DEPTNO条件进行比较。执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMPINDEX RANGE SCAN ON CAT_IDX

30.不明确的索引等级

当Oracle无法判断索引的等级高低差别,优化器将只使用一个索引,它就是在WHERE子句中被列在最前面的。

举例:

DEPTNO上有一个非唯一性索引,EMP_CAT也有一个非唯一性索引。

SELECT ENAMEFROM EMPWHERE DEPTNO > 20AND EMP_CAT > ‘A’;

这里,Oracle只用到了DEPT_NO索引。执行路径如下:

TABLE ACCESS BY ROWID ON EMPINDEX RANGE SCAN ON DEPT_IDX

译者按:我们来试一下以下这种情况:

SQL> select index_name, uniqueness from user_indexes where table_name = 'EMP';INDEX_NAME UNIQUENES------------------------------ ---------EMPNO UNIQUEEMPTYPE NONUNIQUESQL> select * from emp where empno >= 2 and emp_type = 'A' ;no rows selectedExecution Plan----------------------------------------------------------0 SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'EMP'2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'EMPTYPE' (NON-UNIQUE)

虽然EMPNO是唯一性索引,但是由于它所做的是范围比较,等级要比非唯一性索引的等式比较低!