索引( Index )是常见的数据库对象,它的设置好坏、使用是否得当,极大地影响数据库应用程序和 的性能。虽然DBA 和 要经常与它打交道,但尚观发现还是有不少的人对它存在误解,我们今天希望你可以真正明白它的关键。
一、索引并非总是最佳选择
如果发现 在有索引的情况下,没有使用索引,这并不是 的优化器出错。在有些情况下, 确实会选择全表扫描(Full Table Scan),而非索引扫描(Index Scan)。这些情况通常有:
1. 表未做, 或者 陈旧,导致 判断失误。
2. 根据该表拥有的记录数和数据块数,实际上全表扫描要比索引扫描更快。
对第1种情况,最常见的例子,是以下这句sql语句:
count(*) from ;
在未作 之前,它使用全表扫描,需要读取6000多个数据块(一个数据块是8k), 做了 之后,使用的是 INDEX (FAST FULL SCAN) ,只需要读取450个数据块。但是, 做得不好,也会导致 不使用索引。
第2种情况就要复杂得多。一般概念上都认为索引比表快,比较难以理解什么情况下全表扫描要比索引扫描快。为了讲清楚这个问题,这里先介绍一下 在评估使用索引的代价(cost)时两个重要的数据:CF( ) 和 FF( ).
CF: 所谓 CF, 通俗地讲,就是每读入一个索引块,要对应读入多少个数据块。
FF: 所谓 FF, 就是该sql语句所选择的结果集,占总的数据量的百分比。
大约的计算公式是:FF * (CF + 索引块个数) ,由此估计出,一个查询,如果使用某个索引,会需要读入的数据块块数。需要读入的数据块越多,则 cost 越大, 也就越可能不选择使用 index. (全表扫描需要读入的数据块数等于该表的实际数据块数)其核心就是, CF 可能会比实际的数据块数量大。CF 受到索引中数据的排列方式影响,通常在索引刚建立时,索引中的记录与表中的记录有良好的对应关系,CF 都很小;在表经过大量的插入、修改后,这种对应关系越来越乱,CF 也越来越大。此时需要 DBA 重新建立或者组织该索引。
如果某个sql语句以前一直使用某索引,较长时间后不再使用,一种可能就是 CF 已经变得太大,需要重新整理该索引了。
FF 则是 根据 所做的估计。比如, 表有32万行,其主键myid的最小值是1,最大值是,考虑以下sql语句:
* from where myid>=1; 和
* from where myid>=
这两句看似差不多的sql语句,对 而言,却有巨大的差别。因为前者的 FF 是100%,而后者的 FF 可能只有 1%。如果它的CF 大于实际的数据块数,则 可能会选择完全不同的优化方式。而实际上,在我们的数据库上的测试验证了我们的预测. 以下是在HP 上执行时它们的 plan:
第一句:
SQL> * from where myid>=1;
已选择行。
Plan
0 = (Cost=3132 Card= Bytes=)
1 0 TABLE (FULL) OF '' (Cost=3132 Card= Bytes=)
7 calls
89 db block gets
41473 gets
19828 reads
0 redo size
bytes sent via SQL*Net to
bytes via SQL*Net from
21729 SQL*Net to/from
1 sorts ()
0 sorts (disk)
rows
第二句:
Plan
0 = (Cost=346 Card=663 Bytes=2 94372)
1 0 TABLE (BY INDEX ROWID) OF '' (Cost=346 Card=663
Bytes=)
2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF '' () (Cost=5 Card=663)
1278 calls
0 db block gets
6647 gets
292 reads
0 redo size
bytes sent via SQL*Net to
42640 bytes via SQL*Net from
524 SQL*Net to/from
1 sorts ()
0 sorts (disk)
7838 rows
显而易见,第1句没有使用索引,第2句使用了主键索引. FF的巨大影响由此可见一斑。由此想到,我们在写sql语句时,如果预先估计一下 FF, 你就几乎可以预见到 会否使用索引。
二、索引也有好坏
索引有 B tree 索引, 索引, b tree 索引,等。最常用的是 B tree 索引。 B 的全称是 , 其意义是,从 tree 的 root 到任何一个leaf ,要经过同样多的 level. 索引可以只有一个字段( ), 也可以有多个字段(),最多32个字段,8I 还支持 -based index. 许多 都倾向于使用单列B 树索引。
所谓索引的好坏是指:
1,索引不是越多越好。特别是大量从来或者几乎不用的索引,对系统只有损害。OLTP系统每表超过5个索引即会降低性能,而且在一个sql中oracle索引, 从不能使用超过 5个索引。
2,很多时候oracle索引,单列索引不如复合索引有效率。
3,用于多表连结的字段,加上索引会很有作用。
那么,在什么情况下单列索引不如复合索引有效率呢?有一种情况是显而易见的,那就是,当sql语句所查询的列,全部都出现在复合索引中时,此时由于 只需要查询索引块即可获得所有数据,当然比使用多个单列索引要快得多。(此时,这种优化方式被称为 Index only path)
除此之外呢?我们还是来看一个例子吧:
在 HP( 8.1.7)上执行以下语句:
count(1) from where coid>= and >= ('2001-07-20', 'yyyy-mm-dd')。
一开始,我们有两个单列索引:(coid), (), 下面是执行情况:
COUNT(1)
6427
Plan
0 = (Cost=384 Card=1 Bytes=11)
1 0 SORT ()
2 1 TABLE (BY INDEX ROWID) OF '' (Cost=384 Card
=126 Bytes=1386)
3 2 INDEX (RANGE SCAN) OF '' (NON-) (Cost=11
Card=126)
172 calls
1 db block gets
5054 gets
2206 reads
0 redo size
293 bytes sent via SQL*Net to
359 bytes via SQL*Net from
2 SQL*Net to/from
5 sorts ()
0 sorts (disk)
1 rows
可以看到,它读取了7000个数据块来获得所查询的 6000多行。
现在,去掉这两个单列索引,增加一个复合索引 ( coid, ), 重新执行,结果如下:
COUNT(1)
6436
Plan
0 = (Cost=3 Card=1 Bytes=11)
1 0 SORT ()
2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF '' (NON-) (Cost=3 Card=126 Bytes=1386)
806 calls
5 db block gets
283 gets
76 reads
0 redo size
293 bytes sent via SQL*Net to
359 bytes via SQL*Net from
2 SQL*Net to/from
3 sorts ()
0 sorts (disk)
1 rows
可以看到,这次只读取了300个数据块。
7000块对300块,这就是在这个例子中,单列索引与复合索引的代价之比。这个例子提示我们,在许多情况下,单列索引不如复合索引有效率。
可以说,在索引的设置问题上,其实有许多工作可以做。正确地设置索引,需要对应用进行总体的分析。
是否真正使用索引,使用索引是否真正有效,还是必须进行实地的测验。
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