oracle索引介紹(圖文詳解)

Root為根節(jié)點(diǎn)，branch 為分支節(jié)點(diǎn)，leaf 到最下面一層稱(chēng)為葉子節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一層，當(dāng)查找某一數(shù)據(jù)時(shí)先讀根節(jié)點(diǎn)，再讀支節(jié)點(diǎn)，最后找到葉子節(jié)點(diǎn)。葉子節(jié)點(diǎn)會(huì)存放index entry （索引入口），每個(gè)索引入口對(duì)應(yīng)一條記錄。

Index entry 的組成部分：
Indexentry entry  header  　　存放一些控制信息。
Key column length   　　某一key的長(zhǎng)度
Key column value   　　 某一個(gè)key 的值
ROWID  　　指針，具體指向于某一個(gè)數(shù)據(jù)

創(chuàng)建索引：

索引分離于表，作為一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體存在，除了可以根據(jù)單個(gè)字段創(chuàng)建索引，也可以根據(jù)多列創(chuàng)建索引。Oracle要求創(chuàng)建索引最多不可超過(guò)32列。

這里需要理解：

　　編寫(xiě)一本書(shū)，只有章節(jié)頁(yè)面定好之后再設(shè)置目錄；數(shù)據(jù)庫(kù)索引也是一樣，只有先插入好數(shù)據(jù)，再建立索引。那么我們后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行插入、刪除，索引也需要隨之變化。但索引的修改是由oracle自動(dòng)完成的。

上面這張圖能更加清晰的描述索引的結(jié)構(gòu)。

跟節(jié)點(diǎn)記錄0至50條數(shù)據(jù)的位置，分支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拆分記錄0至10.......42至50，葉子節(jié)點(diǎn)記錄每第數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度和值，并由指針指向具體的數(shù)據(jù)。
最后一層的葉子節(jié)是雙向鏈接，它們是被有序的鏈接起來(lái)，這樣才能快速鎖定一個(gè)數(shù)據(jù)范圍。

如：

如上面查找的列子，通過(guò)索引的方式先找到第23條數(shù)據(jù)，再找到第32條數(shù)據(jù)，這樣就能快速的鎖定一個(gè)查找的范圍，如果每條數(shù)據(jù)都要從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始查找的話，那么效率就會(huì)非常低下。

位圖索引    

　　位圖索引主要針對(duì)大量相同值的列而創(chuàng)建。拿全國(guó)居民登錄一第表來(lái)說(shuō)，假設(shè)有四個(gè)字段：姓名、性別、年齡、和身份證號(hào)，年齡和性別兩個(gè)字段會(huì)產(chǎn)生許多相同的值，性別只有男女兩種值，年齡，1到120（假設(shè)最大年齡120歲）個(gè)值。那么不管一張表有幾億條記錄，但根據(jù)性別字段來(lái)區(qū)分的話，只有兩種取值（男、女）。那么位圖索引就是根據(jù)字段的這個(gè)特性所建立的一種索引。

Bitmap Index

從上圖，我們可以看出，一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)（用不同顏色標(biāo)識(shí)）代表一個(gè)key , start rowid 和 end rowid規(guī)定這種類(lèi)型的檢索范圍，一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)標(biāo)記一個(gè)唯一的bitmap值。因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)值類(lèi)型對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)時(shí)行查詢(xún)時(shí)，位圖索引通過(guò)不同位圖取值直接的位運(yùn)算（與或），來(lái)獲取到結(jié)果集合向量（計(jì)算出的結(jié)果）。

舉例講解：

假設(shè)存在數(shù)據(jù)表T，有兩個(gè)數(shù)據(jù)列A和B，取值如下，我們看到A和B列中存在相同的數(shù)據(jù)。

對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)列A、B分別建立位圖索引：idx_t_bita和idx_t_bitb。兩個(gè)索引對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)邏輯結(jié)構(gòu)如下：

Idx_t_bita索引結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的是葉子節(jié)點(diǎn)：

Idx_t_bitb索引結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的是葉子節(jié)點(diǎn)：

創(chuàng)建索引的一些規(guī)則                                                  

1、權(quán)衡索引個(gè)數(shù)與DML之間關(guān)系，DML也就是插入、刪除數(shù)據(jù)操作。
這里需要權(quán)衡一個(gè)問(wèn)題，建立索引的目的是為了提高查詢(xún)效率的，但建立的索引過(guò)多，會(huì)影響插入、刪除數(shù)據(jù)的速度，因?yàn)槲覀冃薷牡谋頂?shù)據(jù)，索引也要跟著修改。這里需要權(quán)衡我們的操作是查詢(xún)多還是修改多。
2、把索引與對(duì)應(yīng)的表放在不同的表空間。
     當(dāng)讀取一個(gè)表時(shí)表與索引是同時(shí)進(jìn)行的。如果表與索引和在一個(gè)表空間里就會(huì)產(chǎn)生資源競(jìng)爭(zhēng)，放在兩個(gè)表這空就可并行執(zhí)行。
3、最好使用一樣大小是塊。
     Oracle默認(rèn)五塊，讀一次I/O，如果你定義6個(gè)塊或10個(gè)塊都需要讀取兩次I/O。最好是5的整數(shù)倍更能提高效率。
4、如果一個(gè)表很大，建立索引的時(shí)間很長(zhǎng)，因?yàn)榻⑺饕矔?huì)產(chǎn)生大量的redo信息，所以在創(chuàng)建索引時(shí)可以設(shè)置不產(chǎn)生或少產(chǎn)生redo信息。只要表數(shù)據(jù)存在，索引失敗了大不了再建，所以可以不需要產(chǎn)生redo信息。

5、建索引的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)具體的業(yè)務(wù)SQL來(lái)創(chuàng)建，特別是where條件，還有where條件的順序，盡量將過(guò)濾大范圍的放在后面，因?yàn)镾QL執(zhí)行是從后往前的。（小李飛菜刀）

索引常見(jiàn)操作                                                           

改變索引：

索引創(chuàng)建后，感覺(jué)不合理，也可以對(duì)其參數(shù)進(jìn)行修改。詳情查看相關(guān)文檔

調(diào)整索引的空間：

索引在使用的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)空間不足或空間浪費(fèi)的情況，這個(gè)時(shí)候需要新增或釋放空間。上面兩條命令完成新增與釋放操作。關(guān)于空間的新增oracle可以自動(dòng)幫助，如果了解數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下手動(dòng)增加可以提高性能。

重新創(chuàng)建索引：

所引是由oracle自動(dòng)完成，當(dāng)我們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)頻繁的操作時(shí)，索引也會(huì)跟著進(jìn)行修改，當(dāng)我們?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)中刪除一條記錄時(shí)，對(duì)應(yīng)的索引中并沒(méi)有把相應(yīng)的索引只是做一個(gè)刪除標(biāo)記，但它依然占據(jù)著空間。除非一個(gè)塊中所有的標(biāo)記全被刪除的時(shí)，整個(gè)塊的空間才會(huì)被釋放。這樣時(shí)間久了，索引的性能就會(huì)下降。這個(gè)時(shí)候可以重新建立一個(gè)干凈的索引來(lái)提高效率。

通過(guò)上面的命令就可以重現(xiàn)建立一個(gè)索引，oracle重建立索引的過(guò)程：

1、鎖表，鎖表之后其他人就不能對(duì)表做任何操作。
2、創(chuàng)建新的（干凈的）臨時(shí)索引。
3、把老的索引刪除掉
4、把新的索引重新命名為老索引的名字
5、對(duì)表進(jìn)行解鎖。

移動(dòng)所引：

其實(shí)，我們移動(dòng)索引到其它表空間也同樣使用上面的命令，在指定表空間時(shí)指定不同的表空間。新的索引創(chuàng)建在別位置，把老的干掉，就相當(dāng)于移動(dòng)了。

在線重新創(chuàng)建索引：

上面介紹，在創(chuàng)建索引的時(shí)候，表是被鎖定，不能被使用。對(duì)于一個(gè)大表，重新創(chuàng)建索引所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)表操作的需求，就產(chǎn)生的這種在線重新創(chuàng)建索引。

1、鎖住表
2、創(chuàng)建立臨時(shí)的和空的索引和IOT表用來(lái)存在on-going DML。普通表存放的鍵值，IOT所引表直接存放的表中數(shù)據(jù)；on-gong DML也就是用戶(hù)所做的一些增刪改的操作。
3、對(duì)表進(jìn)行解鎖
4、從老的索引創(chuàng)建一個(gè)新的索引。
5、IOT表里存放的是on-going DML信息，IOT表的內(nèi)容與新創(chuàng)建的索引合并。
6、鎖住表
7、再次將IOT表的內(nèi)容更新到新索引中，把老的索引干掉。
8、把新的索引重新命名為老索引的名字
9、對(duì)表進(jìn)行解鎖

整合索引碎片：

如上圖，在很多索引中有剩余的空間，可以通過(guò)一個(gè)命令把剩余空間整合到一起?！　?/P>

刪除索引：

分析索引                                                       

　　檢查所引的有效果，前面介紹，索引用的時(shí)間久了會(huì)產(chǎn)生大量的碎片、垃圾信息與浪費(fèi)的剩余空間了?？梢酝ㄟ^(guò)重新創(chuàng)建索引來(lái)提高所引的性能。

可以通過(guò)一條命令來(lái)完成分析索引，分析的結(jié)果會(huì)存放在在index_stats表中。

分析數(shù)據(jù)分析：

（HEIGHT）這個(gè)所引高度是2 ，（NAME）索引名為MY_BIT_IDX  ，（LF_ROWS）所引表有1000行數(shù)據(jù)，（LF_BLKS）占用3個(gè)塊，（DEL_LF_ROWS）刪除100條記錄。

　　這里也驗(yàn)證了前面所說(shuō)的一個(gè)問(wèn)題，刪除的100條數(shù)據(jù)只是標(biāo)記為刪除，因?yàn)榭偟臄?shù)據(jù)條數(shù)依然為1000條，占用3個(gè)塊，那么每個(gè)塊大于333條記錄，只有刪除的數(shù)據(jù)大于333條記錄，這時(shí)一個(gè)塊被清空，總的數(shù)據(jù)條數(shù)才會(huì)減少。