理解索引和聚簇——性能调整手册和参考

这一章首先介绍了如何选择、建立和维护索引,然后介绍了这种特殊类型的索引和它们的使用范围,最后介绍了索引聚簇和哈希聚簇,并说明了它们的适用条件。

 


建立索引可以提高查询的性能,但是由于必须同时维护数据和索引,会增加DML操作的代价。因此,应该有选择性的建立索引。而对于被使用的索引应该及时清除。通过EXPLAIN PLAN可以查看一条SQL语句是否使用了索引,采用这种方法可以帮助选择并建立合适的索引。对于数据库中已经存在的索引,可以使用ALTER INDEX indexname MONITORING USAGE,经过一段时间的监视,如果一些索引一直没有使用,则可以从系统中清除掉。(注意控制好合适的监视周期)

 

在选择索引的列时应该考虑:

WHERE语句中经常使用的列;

经常被用于连接到其他表的列;

B树索引的索引列应该具有较高的选择性;

不要在只包含少量不同值的列或表达式上建立B树索引;

不要索引经常修改的列;

如果一些列出现在WHERE语句中,但都是在函数或运算中使用,这些列不适合建立B树索引;

为了提高并发访问,外键列应该建立索引;

选择一个索引列时,应该从查询的性能收获和对于INSERT、UPDATE和DELETE操作的影响已经占用空间两个方面来进行权衡。

 

复合索引具有以下优点:

提高选择性:和单列索引相比,复合索引的选择性更高。

降低I/O:如果Oracle需要访问的所有列都存在于复合索引中,则可以根据索引直接返回结果,避免表扫描。

复合索引应该选择的列:

经常在WHERE语句中使用AND操作连接在一起使用,且组合起来比单个列具有更高的选择性的列。

如果多个查询包含相同列构成的结果集,可以考虑将这些列组合起来建立复合索引。

复合索引中确定列的顺序:

WHERE语句中使用的列应该放到前面;

频繁出现在WHERE语句中的列应该放到复合索引的最前面,保证指定这些列的查询可以使用索引;

如果所有列的使用几率相差不多,把选择性高的列放到前面;

如果所有列的使用几率相差不多,而表的数据是按照某个列的键值顺序进行物理存储的,则将这一列放到最前面。

和一般索引相比,复合索引对DML的影响更大,而且占用磁盘空间也更多,因此应该慎重使用。

 

Oracle推荐按照如下方式建表、转载数据、建立索引并建立约束:

一:建立表和约束。NOT NULL约束可以不命名,并建立成ENABLE、VALIDATE状态,其他约束(PRIMARY KEY, FOREIGN KEY,UNIQUE和CHECK)都应该命名,并建立为DISABLE状态。

二:导入数据。

三:建立索引的索引。

后建索引比先建索引然后插入数据效率高。

四:将约束置为ENABLE、NOVALIDATE状态,先主键后外键。

这个过程会锁表,但是持续时间很短,操作完成后就可以保证后续插入数据的正确性了。

五:运行用户访问的修改表。

由于约束已经ENABLE,可以供用户使用了。

六:对每个约束进行VALIDATE操作,先主键后外键。

这一步花费时间较多,但是不会锁表,不影响用户访问,而且这一步可以并行执行。

 

下面介绍几种特殊类型的索引:

函数索引:将函数的表达式建立在索引中,使得对列的函数操作也可以使用索引。只有使用CBO才能利用函数索引。

索引组织表:其实是表的一种,表中的数据按照主键的顺序存储。适合对主键列的唯一扫描和范围扫描。如果包含较多DML,则不适合建立为索引组织表。

BITMAP索引:建立在选择性低的列上,对于多个列上的BITMAP索引的AND和OR操作具有很高的执行效率。BITMAP索引占用空间小,建立速度快,对批量操作只处理一次,因此特别合适在数据仓库中使用。但是BITMAP索引的锁粒度较大,大量的并发DML操作会极大的影响性能,因此不适合OLTP系统。BITMAP索引也只会被CBO使用。

BITMAP连接索引:将表连接操作通过BITMAP索引保存起来,当查询符合条件,则只需要访问BITMAP就可以得到正确的结构。特别适合于数据仓库的星形模式。

Domain索引:用户可以根据不同的使用情况自定制索引。

 

索引聚簇:将一张或多张表根据共同列(连接列)无论的存储在以前,这些存储在一起的表具有相同的物理属性。

索引聚簇把经常在一起访问的表存储在一起,这样查询的时候不必在执行连接操作,这些表在物理上已经连接在一起了。

索引聚簇适合对聚簇的多个表通过连接列进行查询,但是不适合对其中某个表进行全表扫描,因为这样将扫描更多的BLOCK。而且对索引聚簇进行DML的开销较大,因此包含较多DML操作的表,不适合进行索引聚簇。

 

哈希聚簇:通过哈希函数直接定位数据的物理地址。对于HASH列的定制访问,只需要一个I/O即可读出数据,效率很高。但是对HASH列不支持范围扫描,而且需要预先确定表的大小才能保证HASH聚簇表具有很高的效率,一旦表的大小超过了预期的估计,对HASH聚簇表的访问效率就会下降。

适合可以估计出大小的表,并且绝大多数查询都是通过HASH列进行等值查询。全表扫描效率较低,由于表在大小在创建时就确定了,因此当表中数据没有填满时,很多BLOCK没有填满,全表扫描要扫描很多空闲空间,效率比较低。HASH聚簇同样不适合大量DML操作,因为修改可能导致存储空间的位置发生变化。

 

请使用浏览器的分享功能分享到微信等