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Oracle中组合索引的使用详解

原创 Linux操作系统 作者:听海★蓝心梦 时间:2009-03-13 09:10:33 0 删除 编辑
 在Oracle中可以创建组合索引,即同时包含两个或两个以上列的索引。在组合索引的使用方面,Oracle有以下特点:

    1、 当使用基于规则的优化器(RBO)时,只有当组合索引的前导列出现在SQL语句的where子句中时,才会使用到该索引;

    2、 在使用Oracle9i之前的基于成本的优化器(CBO)时, 只有当组合索引的前导列出现在SQL语句的where子句中时,才可能会使用到该索引,这取决于优化器计算的使用索引的成本和使用全表扫描的成本,Oracle会自动选择成本低的访问路径(请见下面的测试1和测试2);

    3、 从Oracle9i起,Oracle引入了一种新的索引扫描方式——索引跳跃扫描(index skip scan),这种扫描方式只有基于成本的优化器(CBO)才能使用。这样,当SQL语句的where子句中即使没有组合索引的前导列,并且索引跳跃扫描的成本低于其他扫描方式的成本时,Oracle就会使用该方式扫描组合索引(请见下面的测试3);

    4、 Oracle优化器有时会做出错误的选择,因为它再“聪明”,也不如我们SQL语句编写人员更清楚表中数据的分布,在这种情况下,通过使用提示(hint),我们可以帮助Oracle优化器作出更好的选择(请见下面的测试4)。

    关于以上情况,我们分别测试如下:

    我们创建测试表T,该表的数据来源于Oracle的数据字典表all_objects,表T的结构如下:
SQL> desc t
---------------------------- --------------- --------------------------------------
名称                                 是否为空?   类型
---------------------------- --------------- --------------------

OWNER                          
NOT NULL     VARCHAR2(30)

OBJECT_NAME            NOT NULL     VARCHAR2(30)

SUBOBJECT_NAME                            
VARCHAR2(30)

OBJECT_ID                  NOT NULL      NUMBER

DATA_OBJECT_ID                               
NUMBER

OBJECT_TYPE                                     
VARCHAR2(18)

CREATED                   
NOT NULL      DATE

LAST_DDL_TIME       
NOT NULL      DATE

TIMESTAMP                                        VARCHAR2(19)

STATUS                                                
VARCHAR2(7)

TEMPORARY                                      VARCHAR2(1)

GENERATED                                    
VARCHAR2(1)

SECONDARY                                    
VARCHAR2(1)


表中的数据分布情况如下:

SQL
> select object_type,count(*) from t group by object_type;

OBJECT_TYPE
COUNT(*)

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

CONSUMER
GROUP 20

EVALUATION CONTEXT
10

FUNCTION 360

INDEX 69

LIBRARY
20

LOB
20

OPERATOR
20

PACKAGE
1210

PROCEDURE 130

SYNONYM
16100

TABLE 180

TYPE
2750

VIEW 8600

已选择13行。

SQL
> select  count(*)  from  t;

COUNT(*)

----------

29489

    我们在表T上创建如下索引并对其进行分析:
现在让我们编写几条SQL语句来测试一下Oracle优化器对访问路径的选择:

    测试1)
SQL> set autotrace traceonly

SQL
> SELECT * FROM T WHERE OBJECT_TYPE='LOB';

已选择20行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=22 Card=20 Bytes=1740)

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=22 Card=20 Bytes=1740)

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'INDX_T' (NON-UNIQUE) (Cost=2 Card=20)

    正如我们所期望的,由于使用了组合索引的前导列并且访问了表中的少量记录,Oracle明智地选择了索引扫描。那么,如果我们访问表中的大量数据时,Oracle会选择什么样的访问路径呢?请看下面的测试:

    测试2)
SQL> SELECT * FROM T WHERE OBJECT_TYPE='SYNONYM';

已选择16100行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=38 Card=16100 Bytes=1400700)

1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'T' (Cost=38 Card=16100 Bytes=1400700)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

1438 consistent gets

13 physical reads

0 redo size

941307 bytes sent via SQL*Net to client

12306 bytes received via SQL*Net from client

1075 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

16100 rows processed

    很明显,即使使用了组合索引的前导列,但是由于访问了表中的大量数据,Oracle选择了不使用索引而直接使用全表扫描,因为优化器认为全表扫描的成本更低,但事实是不是真的这样的?我们通过增加提示(hint)来强制它使用索引来看看:
SQL> SELECT/*+ INDEX (T INDX_T)*/ * FROM T WHERE OBJECT_TYPE='SYNONYM';

已选择16100行。

Execution
Plan
----------------------------------------------------------
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=16180 Card=16100 Bytes=1400700)

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=16180 Card=16100 Bytes=1400700)

2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF 'INDX_T' (NON-UNIQUE) (Cost=80 Card=16100)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

17253 consistent gets

16 physical reads

0 redo size

298734 bytes sent via SQL*Net to client

12306 bytes received via SQL*Net from client

1075 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

16100 rows processed

    从以上结果可以看出,在访问大量数据的情况下,使用索引确实会导致更高的执行成本,这从statistics部分的逻辑读取数(consistent gets)就可以看出,使用索引导致的逻辑读取数是不使用索引导致的逻辑读的10倍还多。因此,Oracle明智地选择了全表扫描而不是索引扫描。
下面,让我们来看看where子句中没有索引前导列的情况:

    测试3)
 
SQL> select * from t where object_name= 'DEPT';

已选择10行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=29 Card=14 Bytes=1218)

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=29 Card=14 Bytes=1218)

2 1 INDEX (SKIP SCAN) OF 'INDX_T' (NON-UNIQUE) (Cost=14 Card=14)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

24 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

1224 bytes sent via SQL*Net to client

503 bytes received via SQL*Net from client

2 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

10 rows processed

    OK!由于只查询了10条数据,即使没有使用前导列,Oracle正确地选择了索引跳跃扫描。我们再来看看如果不使用索引跳跃扫描,该语句的成本:

SQL> select/*+ NO_INDEX(T INDX_T)*/ * from t where object_name= 'DEPT';

已选择10行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=38 Card=14 Bytes=1218)

1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'T' (Cost=38 Card=14 Bytes=1218)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

375 consistent gets

17 physical reads

0 redo size

1224 bytes sent via SQL*Net to client

503 bytes received via SQL*Net from client

2 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

10 rows processed
 
    正如我们所料,不使用索引所导致的逻辑读(375)确实比使用索引的逻辑读多(24),达到10倍以上。
 

继续我们的测试,现在我们来看看Oracle不选择使用索引的情况:

    测试4)
 
SQL> select * from t where object_name LIKE 'DE%';

已选择180行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=38 Card=37 Bytes=3219)

1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'T' (Cost=38 Card=37 Bytes=3219)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

386 consistent gets

16 physical reads

0 redo size

12614 bytes sent via SQL*Net to client

624 bytes received via SQL*Net from client

13 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

180 rows processed

    这次只选择了180条数据,跟表T中总的数据量29489条相比,显然只是很小的一部分,但是Oracle还是选择了全表扫描,有386个逻辑读。这种情况下,如果我们强制使用索引,情况会怎样呢?
 
SQL> select/*+ INDEX(T INDX_T)*/ * from t where object_name LIKE 'DE%';

已选择180行。

Execution
Plan

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

0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=182 Card=37 Bytes=3219)

1 0 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T' (Cost=182 Card=37 Bytes=3219)

2 1 INDEX (FULL SCAN) OF 'INDX_T' (NON-UNIQUE) (Cost=144 Card=37)

Statistics

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

0 recursive calls

0 db block gets

335 consistent gets

0 physical reads

0 redo size

4479 bytes sent via SQL*Net to client

624 bytes received via SQL*Net from client

13 SQL*Net roundtrips to/from client

0 sorts (memory)

0 sorts (disk)

180 rows processed

    通过添加提示(hint),我们强制Oracle使用了索引扫描(index full scan),执行了335个逻辑读,比使用全表扫描的时候少了一些。

    由此可见,Oracle优化器有时会做出错误的选择,因为它再“聪明”,也不如我们SQL语句编写人员更清楚表中数据的分布,在这种情况下,通过使用提示(hint),我们可以帮助Oracle优化器作出更好的选择。

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