本文只討論Oracle中最常見的索引,即是B-tree索引。本文中涉及的數據庫版本是Oracle8i。
一. 查看系統表中的用戶索引
在Oracle中,SYSTEM表是安裝數據庫時自動建立的,它包含數據庫的全部數據字典,存儲過程、包、函數和觸發器的定義以及系統回滾段。
一般來說,應該盡量避免在SYSTEM表中存儲非SYSTEM用戶的對象。因為這樣會帶來數據庫維護和管理的很多問題。一旦SYSTEM表損壞了,只能重新生成數據庫。我們可以用下面的語句來檢查在SYSTEM表內有沒有其他用戶的索引存在。
select count(*) from dba_indexes
where tablespace_name = "SYSTEM"
and owner not in ("SYS","SYSTEM")
二. 索引的存儲情況檢查
Oracle為數據庫中的所有數據分配邏輯結構空間。數據庫空間的單位是數據塊(block)、范圍(extent)和段(segment)。
Oracle數據塊(block)是Oracle使用和分配的最小存儲單位。它是由數據庫建立時設置的DB_BLOCK_SIZE決定的。一旦數據庫生成了,數據塊的大小不能改變。要想改變只能重新建立數據庫。(在Oracle9i中有一些不同,不過這不在本文討論的范圍內。)
Extent是由一組連續的block組成的。一個或多個extent組成一個segment。當一個segment中的所有空間被用完時,Oracle為它分配一個新的extent。
Segment是由一個或多個extent組成的。它包含某表空間中特定邏輯存儲結構的所有數據。一個段中的extent可以是不連續的,甚至可以在不同的數據文件中。
一個object只能對應于一個邏輯存儲的segment,我們通過查看該segment中的extent,可以看出相應object的存儲情況。
(1)查看索引段中extent的數量:
select segment_name, count(*)
from dba_extents
where segment_type="INDEX"
and owner=UPPER("&owner")
group by segment_name
/
(2)查看表空間內的索引的擴展情況:
select substr(segment_name,1,20) "SEGMENT NAME", bytes, count(bytes)
from dba_extents
where segment_name in
( select index_name from dba_indexes where tablespace_name=UPPER("&表空間") )
group by segment_name, bytes
order by segment_name
/
三. 索引的選擇性
索引的選擇性是指索引列中不同值的數目與表中記錄數的比。如果一個表中有2000條記錄,表索引列有1980個不同的值,那么這個索引的選擇性就是1980/2000=0.99。
一個索引的選擇性越接近于1,這個索引的效率就越高。
如果是使用基于cost的最優化,優化器不應該使用選擇性不好的索引。如果是使用基于rule的最優化,優化器在確定執行路徑時不會考慮索引的選擇性(除非是唯一性索引),并且不得不手工優化查詢以避免使用非選擇性的索引。
確定索引的選擇性,可以有兩種方法:手工測量和自動測量。
(1)手工測量索引的選擇性
如果要根據一個表的兩列創建兩列并置索引,可以用以下方法測量索引的選擇性:
列的選擇性=不同值的數目/行的總數 /* 越接近1越好 */
select count(distinct 第一列||"%"||第二列)/count(*) from 表名
如果我們知道其中一列索引的選擇性(例如其中一列是主鍵),那么我們就可以知道另一列索引的選擇性。
手工方法的優點是在創建索引前就能評估索引的選擇性。
(2)自動測量索引的選擇性
如果分析一個表,也會自動分析所有表的索引。
第一,為了確定一個表的確定性,就要分析表。
analyze table 表名 compute statistics
第二,確定索引里不同關鍵字的數目:
select distinct_keys from user_indexes where table_name="表名" and index_name="索引名"
第三,確定表中行的總數:
select num_rows from user_tables where table_name="表名"
第四,索引的選擇性=索引里不同關鍵字的數目/表中行的總數:
select i.distinct_keys/t.num_rows from user_indexes i, user_tables t
where i.table_name="表名" and i.index_name="索引名" and i.table_name=t.table_name
第五,可以查詢USER_TAB_COLUMNS以了解每個列的選擇性。
表中所有行在該列的不同值的數目:
select column_name, num_distinct from user_tab_columns where table_name="表名"
列的選擇性=NUM_DISTINCT/表中所有行的總數,查詢USER_TAB_COLUMNS有助測量每個列的選擇性,但它并不能精確地測量列的并置組合的選擇性。要想測量一組列的選擇性,需要采用手工方法或者根據這組列創建一個索引并重新分析表。
四. 確定索引的實際碎片
隨著數據庫的使用,不可避免地對基本表進行插入,更新和刪除,這樣導致葉子行在索引中被刪除,使該索引產生碎片。插入刪除越頻繁的表,索引碎片的程度也越高。碎片的產生使訪問和使用該索引的I/O成本增加。碎片較高的索引必須重建以保持最佳性能。
(1)利用驗證索引命令對索引進行驗證。
這將有價值的索引信息填入index_stats表。
validate index 用戶名.索引名
(2)查詢index_stats表以確定索引中刪除的、未填滿的葉子行的百分比。
select name, del_lf_rows, lf_rows,
round((del_lf_rows/(lf_rows+0.0000000001))*100) "Frag Percent"
from index_stats
(3)如果索引的葉子行的碎片超過10%,考慮對索引進行重建。
alter index 用戶名.索引名 rebuild
tablespace 表空間名
storage(initial 初始值 next 擴展值)
nologging
(4)如果出于空間或其他考慮,不能重建索引,可以整理索引。
alter index用戶名.索引名 coalesce
(5)清除分析信息
analyze index 用戶名.索引名 delete statistics
五. 重建索引
(1)檢查需要重建的索引
根據以下幾方面進行檢查,確定需要重建的索引。
第一,查看SYSTEM表空間中的用戶索引
為了避免數據字典的碎片出現,要盡量避免在SYSTEM表空間出現用戶的表和索引。
select index_name from dba_indexes
where tablespace_name="SYSTEM" and owner not in ("SYS","SYSTEM")
第二,確保用戶的表和索引不在同一表空間內
表和索引對象的第一個規則是把表和索引分離。把表和相應的索引建立在不同的表空間中,最好在不同的磁盤上。這樣可以避免在數據管理和查詢時出現的許多I/O沖突。
set linesize 120
col "OWNER" format a20
col "INDEX" format a30
col "TABLE" format a30
col "TABLESPACE" format a30
select i.owner "OWNER", i.index_name "INDEX", t.table_name "TABLE",
i.tablespace_name "TABLESPACE"
from dba_indexes i, dba_tables t
where i.owner=t.owner
and i.table_name=t.table_name
and i.tablespace_name=t.tablespace_name
and i.owner not in ("SYS","SYSTEM")
/
第三,查看數據表空間里有哪些索引
用戶的默認表空間應該不是SYSTEM表空間,而是數據表空間。在建立索引時,如果不指定相應的索引表空間名,那么,該索引就會建立在數據表空間中。這是程序員經常忽略的一個問題。應該在建索引時,明確的指明相應的索引表空間。
col segment_name format a30
select owner, segment_name, sum(bytes)
from dba_segments
where tablespace_name="數據表空間名"
and segment_type="INDEX"
group by owner,segment_name
/
第四,查看哪個索引被擴展了超過10次
隨著表記錄的增加,相應的索引也要增加。如果一個索引的next extent值設置不合理(太小),索引段的擴展變得很頻繁。索引的extent太多,檢索時的速度和效率就會降低。
set linesize 100
col owner format a10
col segment_name format a30
col tablespace_name format a30
select count(*), owner, segment_name, tablespace_name
from dba_extents
where segment_type="INDEX"
and owner not in ("SYS","SYSTEM")
group by owner,segment_name,tablespace_name
having count(*) >10
order by count(*) desc
/
(2)找出需要重建的索引后,需要確定索引的大小,以設置合理的索引存儲參數。
set linesize 120
col "INDEX" format a30
col "TABLESPACE" format a20
select owner "OWNER", segment_name "INDEX", tablespace_name "TABLESPACE",
bytes "BYTES/COUNT", sum(bytes) "TOTAL BYTES",
round(sum(bytes)/(1024*1024),0) "TOTAL M",
count(bytes) "TOTAL COUNT"
from dba_extents
where segment_type="INDEX"
and segment_name in ("索引名1","索引名2", ......)
group by owner,segment_name,segment_type,tablespace_name,bytes
order by owner,segment_name
/
(3)確定索引表空間還有足夠的剩余空間
確定要把索引重建到哪個索引表空間中。要保證相應的索引表空間有足夠的剩余空間。
select round(bytes/(1024*1024),2) free(M)
from sm$ts_free
where tablespace_name="表空間名"
/
(4)重建索引
重建索引時要注意以下幾點:
a.如果不指定tablespace名,索引將建在用戶的默認表空間。
b.如果不指定nologging,將會寫日志,導致速度變慢。由于索引的重建沒有恢復的必要,所以,可以不寫日志。
c.如果出現資源忙,表明有進程正在使用該索引,等待一會再提交。
alter index 索引名 rebuild
tablespace 索引表空間名
storage(initial 初始值 next 擴展值)
nologging
/
(5)檢查索引
對重建好的索引進行檢查。
select * from dba_extents where segment_name="索引名"
(6)根據索引進行查詢,檢查索引是否有效
使用相應的where條件進行查詢,確保使用該索引。看看使用索引后的效果如何。
select * from dba_ind_columns where index_name like "表名%"
然后,根據相應的索引項進行查詢。
select * from "表名%" where ......
(6)找出有碎片的表空間,并收集其碎片。
重建索引后,原有的索引被刪除,這樣會造成表空間的碎片。
select "alter tablespace "||tablespace_name||" coalesce;"
from dba_free_space_coalesced
where percent_blocks_coalesced!=100
/
整理表空間的碎片。
alter tablespace 表空間名 coalesce